Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Светящиеся бактерии помогли найти в морях Лаптевых, Баренцевом и Карском токсины, провоцирующие рак
Коллектив российских ученых в экспедиционных условиях провел испытания lux-биосенсоров. С их помощью они исследовали грунт и ткани донных обитателей северных морей: Баренцева, Карского и Лаптевых. Ученые обнаружили на дне этих морей канцерогены, провоцирующие рак. Результаты работы будут полезны для изучения закономерностей аккумуляции токсичных веществ в донных отложениях.
Донные отложения представляют собой рыхлый органоминеральный слой на дне водоема. В их состав входят обломки горных пород, останки обитателей водной среды и осадки, выпавшие вследствие химических реакций, инициированных природными явлениями либо деятельностью человека. Донные отложения — своего рода хранилище, по содержимому которого можно судить о текущих изменениях состояния водоема и вероятных в будущем. Результаты анализов донных отложений на токсичные соединения являются важными прогностическими показателями.
Для изучения грунта северных морей: Баренцева, Карского, Лаптевых — и населяющих его организмов, то есть бентоса, сотрудники шести ведущих научных организаций России отправились в экспедицию. Ученые производили пробоотбор на глубине от 35 до 300 метров с помощью дночерпателя «Океан-0,25» объемом 100 литров и площадью 0,25 м2, спуск и подъем которого осуществляли лебедкой. Полученные пробы состояли из обводненного ила с включениями песка и представителей бентоса. При обнаружении донных обитателей ученые отделяли их от других компонентов пробы путем промывания. Материал проб измельчали и центрифугировали. По результатам анализа супернатанта — жидкости, выделившейся над осадком, — ученые оценивали содержание вредных веществ в грунте и тканях членистоногих.
Рисунок 1. Коэффициент индукции люминесценции биосенсора на основе сенной палочки (лат. Bacillus subtilis) при взаимодействии с супернатантом донных отложений. Номера станций и их координаты (северная широта, восточная долгота): 5 (70,53959°, 58,22493°) 23 (73,35283°, 59,64791°); 29 (75,80513°, 69,9099°); 31 (76,0552°, 73,97658°) / ©
Volkov G.V. et al, Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology
Для обнаружения токсикантов ученые использовали lux-биосенсоры. Составляющими биосенсора являются чувствительный элемент или биорецептор, преобразователь сигналов и микроэлектронный блок. В данной работе биорецепторами выступали модифицированные бактериальные клетки, которые испускали свечение в ответ на действие раздражителя либо токсиканта. Измерение интенсивности светового сигнала и его представление в цифровой форме осуществлялось высокочувствительным люминометром «Биотокс-7BM» отечественного производства.
Методами генной инженерии ученые интегрировали lux-гены в ДНК грамположительных и грамотрицательных бактерий: сенной палочки (лат. Bacillus subtilis) и кишечной палочки (лат. Escherichia coli) соответственно. Благодаря этому штаммы стали способными люминесцировать, то есть испускать кванты сине-зеленого света с длиной волны около 490 нм. Lux-гены сшиты с промоторами — участками молекулы ДНК, выполняющими функцию регуляторных элементов. Они отвечают за проявление lux-генов следующим образом: конкретное вещество или стрессовый фактор, действуя на бактериальные клетки, вызывает активацию промотора, что, в свою очередь, усиливает свечение клеток. Использование грамположительных и грамотрицательных бактерий комплексно оправдано, так как проницаемость их клеточных стенок разная, соответственно, влияние токсикантов на них тоже будет отличаться.
«Ранее никто не исследовал возможность обнаружения токсичных соединений в морских донных отложениях с помощью lux-биосенсоров, — сообщил Илья Манухов, заведующий лабораторией молекулярной генетики МФТИ. — Мы продемонстрировали их успешную применимость».
Ученые использовали биосенсоры, детектирующие окислительный стресс, автоиндукторы и повреждения ДНК, в том числе ее алкилирование. Следует пояснить, что под окислительным стрессом понимают разрушительное воздействие свободных радикалов на клетки. Алкилирующими называют соединения, которые вызывают введение в органические молекулы алкильной группы. Автоиндукторы — это сигнальные молекулы системы Quorum sensing, именуемой также «чувством кворума», благодаря которому бактерии могут общаться между собой.
Рисунок 2. Коэффициент индукции люминесценции биосенсора на основе сенной палочки (лат. Bacillus subtilis) при взаимодействии с жидкой фракцией тканей донных беспозвоночных. Номера станций и их координаты (северная широта, восточная долгота): 3 (70,37155°, 58,01313°); 59 (79,92821°, 78,51835°); 64 (80,25011°, 83,99403°); 102 (77,36283°, 98,07886667°); 107 (70,62193°, 58,29235°); 113 (77,80872°, 107,5658833°) / © Volkov G.V. et al, Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology
За время экспедиции на четырех станциях был отобран морской грунт и проанализирована его жидкая фракция. В пробах обнаружены алкилирющие агенты (Рисунок 1). Необходимо подчеркнуть, что эти вещества обладают мутагенным и канцерогенным потенциалом, иными словами, могут вызывать у живых существ мутации и онкологические заболевания. В связи с этим обнаружение указанных соединений и оценка их накопления в водоемах — важный экологический показатель. Ученые установили, что самое высокое содержание алкилирующих веществ в грунте со станции № 5.
«Мы заметили, что алкилирующая активность проб морского грунта связана с концентрацией азота, — пояснил Илья Манухов. — Однако для подтверждения найденной зависимости требуется больше опытных данных».
На других шести станциях научная группа изучала ткани морских обитателей в донных отложениях. Анализ показал, что в этих пробах, как и в супернатанте, тоже присутствуют алкилирующие вещества (Рисунок 2). В тканях морского таракана и морского паука, обнаруженных в пробах со станций № 107 и 113, соответственно, алкилирующий потенциал почти в два раза больше, чем у гаммарусов — ракообразных. Данный факт указывает на прямую зависимость между продолжительностью жизни донных членистоногих и их способностью аккумулировать токсичные соединения.
Дальнейшая работа в этом направлении позволит ученым расширить сферу применения lux-биосенсоров в экологических исследованиях и при изучении токсических свойств впервые синтезированных соединений. В частности, в следующих экспедициях будут изучены закономерности накопления токсичных соединений в морских грунтах и организмах донных обитателей.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ. Исследование опубликовано в журнале Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology.
Telegram 
Дзен 
VK Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет. Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.
Вспышка приливного разрушения — «встреча» звезды со сверхмассивной черной дырой — считается приговором для светила: гравитация космического «монстра» разрывает его на части, унося часть вещества в аккреционный диск. Однако яркие вспышки, зафиксированные астрономами в 2022 и 2024 годах в далекой галактике, показали, что одна и та же звезда дважды попала в «объятия» черной дыры.
Ученые давно предполагали, что Бетельгейзе, ближайший к нам красный супергигант, не одинока. Различить звезду-соседку почти невозможно из-за яркости массивного светила. Наконец, удалось не только увидеть, но и изучить тусклого компаньона. Оказалось, Бетельгейзе недолго осталось быть в составе двойной звезды.
Бывает, что люди упорствуют в поведении, которое им вредит, даже когда негативные последствия кажутся очевидными. В новом исследовании австралийские специалисты выявили когнитивный механизм, помогающий объяснить причины деструктивного поведения, связанного, к примеру, с азартными играми, пьянством или наркоманией.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет. Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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