Эволюция в космосе научила вирусы взламывать защиту устойчивых бактерий
Американские микробиологи выяснили, что невесомость на МКС заставляет вирусы-бактериофаги вырабатывать мертвую хватку. Чтобы выжить в условиях, где встреча с жертвой происходит редко и случайно, вирусы приобрели мутации, позволяющие им мгновенно прикрепляться к бактериям. Используя эти генетические изменения, ученые сконструировали новые штаммы, способные убивать земные супербактерии.
Бактериофаги — это вирусы, которые охотятся на бактерий. Они считаются перспективной альтернативой антибиотикам, но бактерии быстро учатся защищаться от них. Ученые предположили, что в космосе, где отсутствуют гравитация и конвекция (перемешивание слоев жидкости), «правила войны» между хищником и жертвой меняются. В таких стрессовых условиях эволюция может пойти по пути, который в земных условиях маловероятен или невозможен.
Авторы исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, отправили на Международную космическую станцию пробирки с кишечной палочкой E. coli и бактериофагом T7. Но это был не обычный вирус, а специально подготовленная «библиотека»: смесь из 1660 вариантов фага, у каждого из которых была изменена одна аминокислота в структуре «хвоста» — белка, отвечающего за захват жертвы.
Наблюдения показали, что поначалу инфекция в космосе шла медленно. Из-за отсутствия гравитации вирусы не могли пассивно оседать на бактерий и находили их только за счет случайного блуждания, что задерживало начало эпидемии в пробирке на несколько часов.
Однако со временем вирусы адаптировались. Бактерии в космосе изменили структуру клеточной стенки для защиты, но фаги ответили на это мутациями в генах, отвечающих за прикрепление.
Образцы провели на орбите 23 дня. Вернув их на Землю, ученые проанализировали ДНК и выделили те мутации, которые позволили вирусам эффективнее всего выживать и размножаться в невесомости.
Затем исследователи взяли 13 самых успешных космических мутаций и искусственно объединили их, создав новые штаммы фагов, которые содержали сразу по пять-шесть таких изменений одновременно. Эти синтетические вирусы протестировали против опасных земных штаммов кишечной палочки, вызывающих инфекции мочевыводящих путей и устойчивых к дикому типу вируса.
Искусственно созданные фаги, собранные из космических мутаций, смогли взломать защиту устойчивых бактерий и уничтожить их. Для сравнения: аналогичные фаги, собранные из мутаций, полученных в земном контрольном эксперименте, с этой задачей не справились. Космический отбор заставил вирус найти уязвимости в бактериальной обороне, которые в обычных условиях оставались скрытыми.
Исследование демонстрирует, что МКС может служить не просто лабораторией для фундаментальной науки, а инкубатором для биотехнологий. Экстремальные условия космоса позволяют направлять эволюцию вирусов в русло, необходимое для создания новых лекарств против резистентных инфекций.
Telegram 
Дзен 
VK Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Международная группа ученых обнаружила следы трех неизвестных ранее правителей Ассирийской империи, существование которых ставит под сомнение полноту и объективность древних хроник. Исследователи доказали, что царские списки, считавшиеся более века незыблемым источником, составляли с учетом политической цензуры.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Большинство месторождений в Ямало-Ненецком автономном округе расположены в зоне вечной мерзлоты. Состояние многолетнемерзлого грунта напрямую влияет на устойчивость дорог, зданий, производственных и жилых объектов. Чтобы усилить контроль за состоянием инфраструктуры месторождения, «Газпром нефть» начала использовать новую систему лазерного аэромониторинга. Технология позволяет существенно повысить экологическую безопасность и усилить надежность добычи в Арктике.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработали первый отечественный гелеобразователь для гидроразрыва пласта на основе сжиженных углеводородных газов. Разработка позволяет заместить импортные реагенты, необходимые для освоения трудноизвлекаемых запасов нефти.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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