У сурков, крыс и овец обнаружили новый возбудитель инфекций
Ученые из Сколтеха, Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН и Института науки и технологий Австрии провели первое систематическое исследование генов, за счет которых бактерии шигелла и некоторые штаммы кишечной палочки способны нарушать работу клеток кишечника, вызывая инфекционную диарею. Обнаружив такие гены в бактериях сурков, крыс и овец, ученые предположили, что животные могут быть источником нового заразного микроба, представляющего потенциальную угрозу для людей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Кишечная палочка — бактерия, которая живет в числе прочего в кишечнике человека. Большинство ее штаммов не вызывают никаких проблем и даже приносят человеку пользу, вырабатывая витамин К и сдерживая размножение других, вредных микробов. Но существуют и менее миролюбивые штаммы, которые атакуют клетки кишечника и вызывают острую инфекционную диарею. У таких проникающих в клетки, или энтероинвазивных, кишечных палочек есть бактерия-родственник, шигелла, которая вызывает аналогичные последствия и считается более опасной для человека.
До недавнего времени считалось, что заразиться шигеллой естественным путем могут только люди и другие приматы, хотя в лабораторных условиях ученым удавалось инфицировать цыплят и свиней.
Агрессивность шигеллы и энтероинвазивной кишечной палочки обусловлена тем, что на определенном этапе своей эволюции эти микробы получили доступ к набору вредоносных генов, записанных на плазмиде — куске внешней ДНК с «бонусными» способностями. В данном случае речь о способности вторгаться в клетку хозяина и помечать её белки, обрекая их на уничтожение.
Ученые Сколтеха и их коллеги впервые провели систематический анализ, сравнив гены 127 штаммов шигеллы и двух штаммов кишечной палочки инвазивного типа. «Прежде всего, мы обнаружили значительные отличия в наборе генов у разных штаммов, — отмечает первый автор работы Наталия Драненко, выпускница магистратуры Сколтеха и аспирант ИППИ РАН.
— Поскольку известно, что все эти штаммы вызывают заболевания, можно сделать вывод, что для „набора зловредных генов“ характерна избыточность. Нарушить один и тот же клеточный процесс можно разными способами, и, по-видимому, в атаке на клетку задействовано множество генов, которые вредят разным белкам — участникам процесса. „Плохая“ бактерия не обязательно будет иметь полный набор таких генов».
В то же время ясно, что эффективному возбудителю нужны гены сразу двух типов — и для вторжения в клетку, и для нарушения ее работы. Первый тип в этом исследовании не рассматривался.
Помимо вариативности набора вредоносных генов, ученые установили, что гены для нарушения работы инфицированной клетки были помечены особой последовательностью ДНК, которая характерна для участков, подверженных так называемому горизонтальному переносу. Это значит, что бактерия как бы сигнализирует, что готова меняться этой частью генетического кода с собратьями. При реализации механизма обмена некогда безобидные бактерии могут мутировать в новые заразные штаммы. К чему это может привести, все хорошо знают.
Ученые проверили генетические базы данных на предмет других бактерий — носителей генов из подтвержденного вредоносного набора и обнаружили четыре «звериных» штамма предположительно заразной кишечной палочки: у сурков, крыс и овец.
«Некоторые из „нехороших“ генов обнаружены в бактериях всех трех животных, — рассказывает один из авторов исследования, старший научный сотрудник Сколтеха Мария Тутукина. — Но в целом у патогенов всех трех видов животных были найдены лишь фрагменты „набора зловредных генов“, и эти фрагменты в каждом случае были разными. Однако раз микробам все же удалось выжить в организме животных, значит, механизм заражения работоспособен, по крайней мере отчасти».
Один из штаммов «звериной палочки» — найденный у сурка — выглядит более грозным, чем остальные. Дело в том, что сурки вообще известны как инкубаторы опасных инфекций, например чумы, которая может перекинуться на человека через укус блохи. Так вот, у заразившей сурка палочки был найден ген, отвечающий за синтез болезнетворного белка, который оказался практически идентичен аналогичному белку кишечной палочки человека.
«Одна из возможных причин такого совпадения — что этот штамм мог первоначально специализироваться на людях, но в какой-то момент перекинуться на сурков, — поясняет Тутукина. — При худшем сценарии развития событий он может к нам вернуться, принеся с собой наработанные за это время новые гены».
Telegram 
Дзен 
VK Способность договариваться с сородичами, будь то танец пчел или предупреждающий крик примата, хорошо изучена. Но то, как животные координируют действия с представителями других видов, долго оставалось загадкой. Международная группа ученых собрала воедино все известные случаи такой межвидовой коммуникации и выяснила, что во время эволюции выработался гибкий язык сигналов.
Канадские исследователи установили, что регулярный прием добавок кальция, витамина D или их комбинации практически не снижает риск переломов и падений у большинства пожилых людей. Врачи, профессиональные ассоциации и официальные руководства по всему миру продолжают массово назначать эти препараты для защиты скелета, а объемы их выписки в последние годы только росли.
Биологи доказали, что способность млекопитающих восстанавливать утраченные конечности и их части не исчезла в ходе эволюции, а просто заблокирована на генетическом уровне. Во время экспериментов на животных авторы работы успешно вырастили заново кости, суставы, связки и сухожилия, которые обычно не восстанавливаются после ампутации.
Физики Инженерной школы ядерных технологий ТПУ разработали новый подход к созданию материалов водородной энергетики, основанный на управлении дефектной структурой и иерархической архитектурой материала. Подход позволяет перейти от традиционного подбора составов и добавок к проектированию материалов с заданными характеристиками хранения и транспорта водорода.
Международная группа ученых выяснила, что макаки способны мысленно моделировать свои решения и заранее готовиться к грядущим событиям. Ранее умение просчитывать альтернативные варианты развития ситуации и оценивать собственные шансы на успех эксперты считали одной из ключевых особенностей исключительно человеческого мышления.
Ученые из МФТИ, Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и Тринити-колледжа Дублина разработали математический аппарат для описания процессов, важных для будущей магнитной памяти, спинтроники и терагерцовой физики. Предложенный теоретический метод описывает инерционную динамику намагниченности ферромагнитных наночастиц в условиях теплового шума и внешнего магнитного поля. Результаты работы позволят ускорить разработку устройств сверхбыстрой магнитной памяти и терагерцовой спинтроники.
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.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
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