Искусственная бактерия стала самым маленьким подвижным существом на планете
Несколько лет назад американские генетики создали синтетический микроорганизм, содержащий минимальное число генов. Теперь японские ученые научили эти клетки передвигаться: оказалось, для этого достаточно всего пары дополнительных белков.
Полет и бег, ползание и плавание — любая форма активного движения начинается с отдельных клеток. Однако эволюционное происхождение клеточной подвижности остается неясным. Некоторые аспекты этого процесса раскрывает новая работа биологов из Городского университета Осаки, которым удалось создать синтетический организм, способный активно перемещаться в жидкости. Статья профессора Макото Мияты (Makoto Miyata) и его коллег опубликована в журнале Scientific Advances.
Предполагается, что первые попытки микробов двигаться были связаны с работой белков, которые выполняют совершенно другие и важные функции, включая актин и тубулин — белки клеточного скелета. В силу каких-либо мутаций те деформации, которые претерпевают эти молекулы при работе, начали усиливаться и стали менять форму всей клетки, позволяя ей перемещаться. Эту гипотезу и решили проверить японские биологи.
Для этого они использовали искусственные микробы JCVI-syn-3b — вариант синтетических организмов, которые несколько лет назад создала команда американского генетика Крэга Вентера (Craig Venter) на основе микоплазмы. Эти клетки известны тем, что содержат лишь минимальный набор генов, необходимых для метаболизма, ровным счетом 473, и не несут ничего «лишнего», включая активное движение.
Гены, которые для этого нужны, японские ученые позаимствовали у бактерий Spiroplasma, способных перемещаться, «переключая» клеточный скелет из одного состояния в другое и ввинчиваясь в жидкую среду, словно гибкие штопоры. Этот процесс обеспечивается работой семи белков, производных цитоскелетного белка MreB из семейства актинов. Именно их гены биологи внесли в ДНК синтетического микроба syn-3.
Модифицированные клетки syn-3 приобрели спиралевидную форму и действительно оказались способны к активному движению за счет деформаций, как это делают спироплазмы. Более того, избирательно отключая у них новые гены, ученые показали, что для достижения того же эффекта может быть достаточно всего двух белков — комбинации MreB4 и MreB5 либо MreB1 и MreB5. Оснащенные такой парой клетки syn-3 сохраняли ту же способность перемещаться.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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