ИИ нашел в ДНК вымерших видов людей пептиды для борьбы с современными микробами
Медицина имеет все шансы проиграть в «противостоянии щита и меча» с бактериями. Безответственное использование антибиотиков приводит ко все большему количеству микроорганизмов, устойчивых даже к самым современным препаратам. Американские биоинженеры предложили искать оружие против инфекций в прошлом нашего вида: они обратились к ДНК неандертальцев и денисовцев в поисках антимикробных молекул. И проверили их эффективность на современных возбудителях инфекций.
Новое исследование базируется на довольно простом предположении. Бактерии эволюционируют очень быстро и постоянно вырабатывают новые способы противостояния молекулам, которые способны нарушить их развитие. Но в основе этого их преимущества — сравнительно небольшой геном. Его размер не может увеличиваться до бесконечности, и постепенно естественный отбор «выкидывает» из ДНК бактерий те последовательности, что более не нужны. Среди таких фрагментов могут быть отвечающие за устойчивость к молекулам, которые больше не встречаются в среде обитания бактерий. Но это не означает, что когда-то в прошлом они не были эффективны.
Люди тоже эволюционируют, просто существенно дольше. И геном человека точно так же может терять кодирующие последовательности, отвечающие за естественные антибиотики — антимикробные пептиды. Наши организмы вырабатывают их в ответ на появление возбудителя инфекции. Логично предположить, что многие десятки тысяч лет назад древние Homo встречались с предками современных бактерий. И в процессе этой борьбы появлялись антимикробные пептиды, которые в наших организмах уже не вырабатываются за ненадобностью, потому что с течением времени их эффективность радикально упала. Но ведь и бактерии о них уже «забыли».
Именно в таком ключе рассуждают авторы научной работы, опубликованной недавно в журнале Cell Host & Microbe. С ее препринтом (неотрецензированной версией) можно ознакомиться на портале bioRxiv, но главное помнить, что в нем могут содержаться ошибки или неточности.
Американские исследователи применили машинное обучение, чтобы выделить в геномах современных людей, денисовцев и неандертальцев участки, кодирующие антимикробные пептиды. Затем они выбрали те из них, что встречаются только у наших древних предков. Эти фрагменты ДНК проанализировали в симуляции на потенциальную эффективность по основным критериям антимикробной активности.
На следующем этапе наиболее многообещающие древние пептиды синтезировали и поместили в пробирку с Acinetobacter baumannii (ацинетобактерия Баумана). Это частый возбудитель госпитальных инфекций — менингита, пневмонии, бронхита, заражения ран, инфекций кровотока и урологических. Завершал цикл экспериментов опыт с живыми тканями мышей. В итоге как минимум шесть архаичных антимикробных пептидов показали эффективность против современных штаммов патогенного микроорганизмы.
Тем не менее медицинского прорыва пока не получилось. Выделенные из генома предков человека пептиды подавляли развитие бактерий, но лишь в чрезвычайно высоких концентрациях. Однако исследование и не ставило целью найти новый антибиотик: основной задачей было проверить реалистичность такого подхода. Это удалось доказать.
Авторы статьи предположили, что в ближайшее время ДНК древних людей станет одним из важных направлений поиска антимикробных соединений. В своей работе они затронули лишь небольшую часть генома. К тому же необязательно использовать архаичные пептиды «как есть», они могут стать основой для синтеза совершенно новых препаратов, атакующих бактерии одновременно и архаичными методами, и современными.
Telegram 
Дзен 
VK Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии