#биотехнологии

Израильские биологи научили родственника табака самостоятельно вырабатывать пять психоделических веществ, которые в природе происходят из трех царств: растений, грибов и животных. Для этого ученые впервые расшифровали природный путь выработки ДМТ, а затем перенесли нужные гены в один организм.

Выяснилось, что бактерии формируют лекарства от рака по принципу конструктора: используют одну базовую «деталь» и меняют лишь «насадки» на ней, получая разные типы антибиотиков. Понимание этого трюка позволит биологам в лаборатории быстро «собирать» новые, улучшенные препараты для прицельного уничтожения сложных опухолей.

Ученые предложили уничтожать раковые клетки с помощью «молекулярного отбойного молотка» (molecular jackhammer). Возможно, этот метод в будущем позволит лечить некоторые виды рака без химиотерапии, хирургического вмешательства или лучевой терапии.

Ученые разработали управляемый светом молекулярный переключатель, позволяющий прицельно разрушать глюкокортикоидный рецептор и тем самым делать опухолевые клетки менее устойчивыми к терапии. Эти клетки временно впадают в состояние покоя под воздействием стрессовых гормонов организма, из-за чего становятся невидимыми для стандартной химио- и иммунотерапии, а спустя годы «просыпаются» и вызывают метастазы.

Разработана технология, помогающая выращивать в лаборатории практически неограниченное количество незрелых иммунных клеток и программировать их на уничтожение опухолей. В опытах на животных новый метод продемонстрировал высокую эффективность против нескольких видов рака. Эта технология способна решить главную проблему современной иммунотерапии — колоссальную стоимость и сложность штучного производства Т-клеток для каждого конкретного пациента.

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.

Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.

Спортивная добавка, знакомая каждому второму посетителю тренажерного зала, оказалась неожиданно важной для противоопухолевого иммунитета. Американские ученые выяснили, что иммунные клетки внутри опухоли активно поглощают креатин и без него теряют способность бороться с раком.

В США разработали экспериментальный назальный спрей против возрастного угасания мозга, который не только эффективно подавляет нейровоспаление, но и восстанавливает когнитивные функции. В отличие от традиционных методов, он заставляет организм возвращать память за счет репрограммирования клеток микроглии, а не сложного хирургического вмешательства.

Биологи нашли способ исправлять зрение без лазера и скальпеля — с помощью слабого электрического тока и платиновой линзы. Пока технологию испытали только на кроличьих глазах, но результаты заставили офтальмологов присмотреться.

Для быстрой и эффективной реабилитации поврежденных тканей можно использовать специальные композитные биоэлектроды, обладающие свойствами раневого покрытия и в то же время активирующие клеточные процессы с помощью внешнего электрического поля.

Ученые создали гибкий глазной имплантат для мышей, который преобразовывал ближний инфракрасный свет в электрические сигналы для стимуляции зрительных нервов. Такой подход может дать пациентам возможность различать свет без повреждения уцелевших клеток глаза твердыми электродами, но пока не известно, как человек воспримет невидимый спектр.

Ученые Института искусственного интеллекта и цифровых наук (Института ИИиЦН) факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ разработали модель, которая с точностью до 95% предсказывает, будут ли белки взаимодействовать друг с другом. GSMFormer-PPI использует три типа данных о белке, в том числе и о его поверхности, и анализирует связи между ними, в отличие от предыдущих моделей, где данные просто объединялись. Разработка может ускорить поиск молекулярных механизмов болезней, биомаркеров и потенциальных мишеней для лекарств.

Фосфор — один из важнейших элементов для сельского хозяйства. Он нужен животным для роста костей и обмена веществ, а растениям для развития корней и созревания плодов. Но большая часть фосфора, уже присутствующего в почве и кормах, находится в недоступной для животных и растений форме. Это требует добавления специальных ферментов, которые помогают увеличить усвояемость данного элемента. Проблема в том, что сегодня препараты на основе таких ферментов быстро разрушаются при нагревании, теряют свои свойства, из-за чего многократное их использование невозможно. В результате фермерам приходится покупать больше добавок, что ведет к росту затрат на выращивание растений и содержание животных. Ученые Пермского Политеха и Института экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН впервые выделили фермент из бактерий, обитающих в среде содового шламохранилища. Его модифицированные формы проявляют 95–97% активности, а также работают в 1,5–2 раза дольше существующих аналогов. Разработка позволяет снизить затраты на дорогие минеральные добавки.

Обычно, увидев черную плесень в помещении, мы стремимся избавиться от нее как можно скорее. Микроскопический гриб Aspergillus niger обладает уникальной живучестью и умением приспосабливаться к любым неблагоприятным условиям среды, но для человека воспринимается как признак бытовой неприятности. Он портит еду, размножается в сырых углах, вызывает аллергию и ассоциируется с антисанитарией. Однако именно эти качества — устойчивость к токсичным веществам и способность расти в экстремальных условиях — оказались ключевыми для неожиданной сферы его применения. Ученые задействовали этот гриб для утилизации одного из самых проблемных промышленных загрязнителей — трибутилфосфата.

Биотехнологи из Ноттингемского университета (Великобритания) воспроизвели процесс естественной ферментации какао-бобов в лаборатории, чтобы проверить, можно ли улучшить вкус готового продукта «вручную». Оказалось, что правильно подобранная колония микроорганизмов может внести свои нотки и определить качество будущего шоколада.

В Южной Корее группа профессора Ким Джун Ки (Ki Jun Kim) из Медицинского центра Асан (ASAN Medical Center) и Университета Ульсана разработала метод сверхчеткой визуализации живых клеток. Для этого используется двухфотонный микроскоп, а полученные изображения обрабатываются алгоритмами.

Датские биотехнологи нашли способ сократить расходы на заквасочное сырье для йогурта в пять раз, повысив качество и срок годности продукта. Для этого им не потребовалась новая технология, достаточно было скорректировать температуру при производстве. Нужную установили экспериментальным путем.

Специалисты РТУ МИРЭА разработали программное обеспечение для автоматизированного расчета теплообменных процессов в биореакторах. Разработка поможет студентам и инженерам точнее проектировать биотехнологическое оборудование.

В отличие от уже известных подобных методов, открытие позволяет в десятки раз сократить время для производства значительного количества наночастиц высокой степени очистки.