#микроорганизмы

В океане Энцелада вполне могут выживать микроорганизмы, подобные земным археям. Лабораторный эксперимент показал, что они способны расти и питаться в среде, напоминающей условия на спутнике Сатурна.

Добровольцы и исследователи из Швейцарии закопали в землю хлопковое белье, чтобы по скорости разложения ткани оценить биологическую активность и плодородие почвы. Результаты эксперимента показали, что на этот процесс влияют не только свойства почвы, но и то, как человек использует землю.

Что происходит с бактериями, когда они переходят из лаборатории на корневую систему растения? Именно таким вопросом задались авторы нового исследования. Оказалось, при росте на корнях бактерии заметно меняют «белковый профиль», перестраивают ряд физиологических процессов. По мнению микробиологов, столь сильное расхождение поведения микроорганизмов в условиях «пробирки» и за лабораторными стенами не позволяет полностью понять их функции.

При создании татуировок критически важно следить за чистотой инструментов и материалов. Маркировка «стерильно» на упаковках выглядит успокаивающе, но, как показало исследование, риски сохраняются и в этом случае. Примерно в трети чернил для татуировок и перманентного макияжа ученые обнаружили бактерии. Иногда встречались и опасные патогены.

Ученые выяснили, что один из типов иммунных клеток — естественные киллеры — и выделяемые ими микроскопические пузырьки (везикулы) подавляют рост бактерий, устойчивых ко многим антибиотикам. Более того, в экспериментах эти клетки и их везикулы сделали микроорганизмы уязвимее перед существующими лекарствами. В перспективе такой инструмент может лечь в основу новых антибактериальных препаратов и вспомогательных средств для усиления эффекта традиционных антибиотиков.

Ученые впервые смогли напрямую зафиксировать, как «прыгающие гены» перемещаются из одного биологического вида в другой. Гены передаются не только от родителей к потомству — некоторые из них обладают удивительной мобильностью и способны внедряться в ДНК совершенно чужих организмов.

Авторы нового исследования попытались выяснить, какие микроорганизмы сохранились в тканях знаменитой мумии Этци, на поверхности тела и внутри него, а также как они изменились за тысячелетия. Ученые нашли следы древних бактерий в кишечнике и холодолюбивые одноклеточные грибы, колонизировавшие останки уже после смерти. Некоторые организмы, по-видимому, не просто выжили в холодных условиях, но и продолжают размножаться до сих пор.

Древние человеческие останки хранят не только следы прошлого, но и целые сообщества микроорганизмов. Международная команда исследователей обнаружила, что состав этих бактерий тесно связан со степенью сохранности костей, пролежавших под землей сотни лет. Авторы научной работы смогли приблизиться к ответу на вопрос, почему одни скелеты со временем почти полностью разрушаются, тогда как другие сохраняются значительно лучше.

Жизнь в суровых условиях вечной мерзлоты — вызов даже для бактерий. Для нее требуются уникальные адаптации к холоду и другим стрессовым факторам. В новом исследовании ученые МФТИ с коллегами описали белки Exiguobacterium sibiricum — бактерии, найденной в многолетнемерзлых породах на северо-востоке Сибири. Исследователи выяснили, как набор белков в мембране микроба зависит от температуры, при которой его культивируют.

Ученые МФТИ с коллегами раскрыли детали работы комплекса светочувствительного белка, родопсина (HbR1) и каротиноидного пигмента, который действует как дополнительная антенна. Этот молекулярный тандем позволяет бактерии Hymenobacter psoromatis, найденной впервые в Антарктике, улавливать скудную солнечную энергию в экстремальных условиях. Используя методы искусственного интеллекта для предсказания структуры и мощные расчеты молекулярной динамики, ученые показали, что два ключевых компонента — ретиналь (производное витамина А) внутри белка и каротиноид снаружи — могут образовывать стабильную и тесно связанную структуру, идеально приспособленную для эффективного поглощения и передачи энергии.

На протяжении нескольких десятилетий ученые задаются вопросом: есть ли на Красной планете жидкая вода и существует ли в ней жизнь? Авторы нового исследования предположили, что под толщей марсианского грунта скрывается сеть небольших каналов с жидкой водой, где могут обитать живые организмы.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в последние годы устойчивость бактерий к противомикробным препаратам является одной из десяти главных угроз для здоровья человечества. Особую опасность представляют такие патогены, как грибки семейства Candida. Некоторые их штаммы, например, Candida auris, из-за невосприимчивости микроорганизмов к лекарствам приводят к летальным исходам, что заставляет научное сообщество по всему миру активно искать новые и эффективные антимикробные соединения. Ученые Пермского Политеха впервые разработали дешевый действенный метод превращения бензина в источник противомикробных компонентов, используя обычную марганцовку. Разработанные образцы превзошли даже антибактериальную активность 70%-го спирта, самого известного и доступного антисептика.

Археи — своеобразная группа микробов, многие из которых приспособлены к экстремальным условиям. Например, очень высокой солености, где они могут использовать энергию света благодаря особым участкам мембраны с кристаллической организацией. Известно два их типа: пурпурные и бордовые мембраны, причем вторые изучены намного хуже. Пробел восполнила новая работа ученых МФТИ и их коллег, установившая структуру бордовых мембран архей.

С помощью специального микроскопа исследователям удалось заснять взаимодействие антибиотика и кишечной палочки. Кадры высокой четкости показали, как препарат разрушает защитные структуры микроорганизма. Открытие может подсказать новые подходы в борьбе с коварными формами бактерий, которые благодаря замедленному метаболизму плохо реагируют на стандартную терапию.

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.

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

Заведующий лабораторией Структуры и динамики биомолекулярных систем Института биофизики клетки РАН Максим Кондратьев вместе с коллегами обнаружил образцы мицеллярных грибов и бактерий, которые способны разлагать полимерные материалы. Находку сделали в прибрежных водах полуострова Крильон на Сахалине. 

Слушатели узнают, как микробы помогают переваривать пищу, защищают от болезней и как патогенные микроорганизмы вызывают инфекции.

Раствор медиков НовГУ содержит микроорганизмы, которые убивают патогенную микрофлору полости рта и поддерживают здоровье зубов и десен. Разработка играет важную роль в профилактике и предупреждении стоматологических заболеваний. По словам разработчиков, регулярное использование раствора в качестве ополаскивателя сможет остановить дальнейшее развитие кариеса на первой стадии.

В 2024 году марсоход NASA Perseverance нашел на одной из марсианских скал необычные образования — темные точки, которые ученые назвали «семенами мака», а также светлые пятна с темной окантовкой — «леопардовые пятна». Тогда исследователи предложили несколько возможных объяснений причин возникновения этих отметин. Среди версий было и то, что это следы древней жизни. Новые данные, присланные марсоходом, косвенно подтвердили эту версию: они указывают, что пятна, скорее всего, связаны с деятельностью микроорганизмов.

Из всех геологических эпох плиоцен и ранний плейстоцен наиболее похожи на возможное будущее Земли, если глобальное потепление продолжится. Неудивительно, что ученые стремятся узнать больше о видовом разнообразии того периода. До недавнего времени они могли изучать только следы генома пыльцы и крупных окаменелостей. Решением проблемы стал метод анализа eDNA — генетического материала из продуктов жизнедеятельности, сохраняющегося в осадочных породах. Недавно он помог реконструировать экосистему геологической формации Кап-Кёбенхавн на Севере Гренландии, возникшую два миллиона лет назад при средней температуре на 10 градусов выше современной. Теперь ученые исследовали микроорганизмы оттуда и обнаружили поразительное сходство с современными болотными угодьями.

Вместо «антибактериальных» мыла, шампуня и ополаскивателей для рта безопаснее, полезнее и эффективнее использовать средства гигиены, обогащенные пробиотиками. Средства гигиены и косметика с пробиотиками позволят сохранить и сбалансировать микробиоту кожи и полости рта, в отличие от антибактериальных средств, которые убивают патогены вместе с полезными для человека бактериями. Кроме того, пробиотики можно считать альтернативой антибиотикам в борьбе с кариесом и пародонтозом. К таким выводам пришла группа международных ученых, среди которых — специалисты Сеченовского университета.

Обнаружить внеземную жизнь вне земной же лаборатории очень сложно. Ученые создали прибор, способный за небольшое время заставить даже примитивные микроорганизмы выдать себя активным передвижением — и опробовали его экспериментально.

Одни из самых распространенных и опасных техногенных отходов — нефтепродукты. Углеводороды в их составе меняют свойства почвы, что оказывает отравляющий эффект на всю экосистему: теряется плодородие, способность впитывать влагу. Основной причиной загрязнений могут быть аварии, бурение скважин, добыча нефти. Эти и множество других факторов способствуют накоплению вредных частиц в земле и оказывают длительное негативное влияние на экологическое состояние окружающей среды. Поэтому необходимо принимать меры для предотвращения или минимизации подобных ситуаций. Ученые Пермского Политеха нашли новые микроорганизмы, которые помогают бороться с остатками токсичных веществ.

В СМИ идет дискуссия о так называемых зеркальных микробах. Профессор Кембриджского университета, нобелевский лауреат по химии Грегори Уинтер в интервью Daily Mail заявил, что противостояние таким микробам может выйти за пределы лабораторий. Ведущий научный сотрудник кафедры цитологии и гистологии СПбГУ Кирилл Антонец рассказал о перспективах создания таких веществ.

Исследователи выяснили, что в арктических городах, в частности Апатитах, разнообразие почвенных микроорганизмов примерно на 43 процента выше, чем в природных почвах. Это связано с тем, что при создании городских зеленых зон часто используются почвенные смеси, обогащенные углеродом и питательными веществами, необходимыми для микроорганизмов. При этом вблизи металлургических заводов, напротив, состав микробных сообществ оказался беднее, что может негативно сказываться на круговороте веществ в экосистеме и состоянии местной растительности.

Ученые разработали новую технологию быстрого анализа бактериальных белков, позволяющую с точностью до 95 процентов определить состав и жизнеспособность микробиологического образца. При этом даже в сложных смесях почвенных микроорганизмов ошибки при определении бактерий на уровне рода не превышали 12 процентов. Кроме того, разработанный подход позволил отслеживать изменения в метаболизме (обмене веществ) бактерий. Методика может использоваться в медицине для диагностики заболеваний, а также для исследования микробных сообществ в целях экологического мониторинга.

От извержений вулканов страдают не только люди, но и природа. Подобного рода катаклизмы могут изменить экосистемы Земли, что сказывается на живых существах — от лесных обитателей до подземных микроорганизмов. После огненного апокалипсиса природа достаточно медленно восстанавливается, а значит, жизнь в пострадавшие районы долго не возвращается. Группа исследователей из США нашла способ, позволяющий ускорить такое восстановление. На помощь ученым пришли суслики, которых зачастую воспринимают как вредителей.

Приблизительно три миллиарда лет назад наша планета представляла собой мир с первичными океанами и активными вулканами. Именно в это время Земля столкнулась с астероидом, масса которого в 200 раз превышала массу столкнувшегося с Землей 66 миллионов лет назад небесного тела. Исследовательская группа из Гарвардского и Стэнфордского университетов (США) пришла к выводу, что это грандиозное событие повлияло на ранние формы жизни и способствовало их процветанию.

Японские геологи проанализировали керны магматических пород протерозойского возраста с помощью нового подхода и обнаружили глинистые минералы, заселенные микроорганизмами. В дальнейшем теми же методами можно исследовать марсианские породы схожего возраста.

Изучение микроскопических останков древних организмов, сохранившихся в горных породах, — микрофоссилий — помогает понять, когда и как жизнь на нашей планете обрела свойственные ей сегодня черты. Исследовательская группа из Японии разработала новый метод, с помощью которого можно определить содержание микроэлементов в ископаемых с невиданной ранее точностью.

Участники мероприятия узнают, как были открыты термофильные микроорганизмы и почему они не погибают в кипятке.

Во время полетов над Японией, которые проходили на высоте до трех километров, ученые нашли в воздухе множество бактерий и спор грибов. Эти организмы могут способствовать распространению болезней по всему миру, в том числе синдрома Кавасаки, который в основном поражает детей до пяти лет.

Ученые Пермского Политеха разработали уникальный биосорбент на основе активированных углей и микроорганизмов. Способ обеспечивает многократное использование сорбента и эффективное очищение сточных вод при больших концентрациях фенола.

Хром активно применяется в промышленности. В металлургии он ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость, также полезен при выделке кож, изготовлении защитных покрытий, пигментов и многих других процессах. В различных соединениях хром может находиться в степенях окисления от II до VI, но высшая очень ядовита. В России в год образуется более четырех тонн выбросов, содержащих хром VI, что приводит к нарушению биохимических процессов в окружающей среде и несет опасность для живых организмов. С целью снижения его негативного воздействия чаще всего проводят процесс его восстановления до третьей степени. Для этого применяют не только различные химические соединения, но и культуры микроорганизмов, которые способны уменьшить токсичность путем биохимических превращений. Ученые Пермского Политеха выделили культуру бактерий, которая по сравнению с конкурентами выдерживает более высокие концентрации хрома VI и быстрее восстанавливает его до хрома III.

Ученые из США разгадали тайну того, как хищная инфузория Lacrymaria olor растягивает свою «шею» более чем в 30 раз по сравнению с первоначальной длиной тела, отчего она становится похожа на персонажа шотландского фольклора — лох-несское чудовище. Открытие исследователей поможет в разработке крошечных медицинских роботов, которые найдут применение в микрохирургии.

Ученые провели эксперимент, в котором манипулировали кишечной микробиотой мужчин с помощью пищевых добавок. Так удалось показать, что состав микробиома влияет на решение добиваться справедливости для себя, «альтруистически» наказывая оппонента.

Участники мероприятия узнают, что такое почва, каковы ее особенности как среды обитания, как устроен почвенный агрегат и насколько велико разнообразие почвенных организмов.

Международная группа ученых провела эксперимент и пришла к выводу, что некоторые патогенные для человека микроорганизмы, включая те, что вызывают внутрибольничные инфекции и пневмонию, способны выжить в марсианских условиях.

Новое исследование образцов горных пород из ЮАР позволило найти доказательства весьма широкого и непредвиденного разнообразия микробной жизни 3,4 миллиарда лет назад. Обнаруженные следы активности древних микроорганизмов свидетельствуют о существовании сложных микробных сообществ уже в раннем архее, на самой заре зарождения жизни на Земле.

Во время эксперимента группа биологов из Франции случайно обнаружила, что два вида бактерий, один из которых в природе питается другим, меняются местами. Для срабатывания «переключателя» достаточно небольшого изменения температуры.

Для уничтожения сорняков часто применяют гербициды, постоянное использование которых приводит к накоплению в почве вредных веществ. Они оказывают токсичное воздействие на экологию и на организм человека, вызывая серьезные заболевания. Многочисленные формы микроорганизмов способны поглощать гербициды, использовать их для своего обмена веществ. Ученые Пермского Политеха изучили процесс роста организмов, которые используют гербициды в качестве единственных источников углерода и энергии в процессе жизнедеятельности, и определили эффективное соотношение культур для очистки почвы от химических препаратов.

Ученые Пермского Политеха развеяли мифы о кипячении и антибактериальном мыле, а также рассказали, чем опасны антибиотики, гаджеты и немытая посуда.

Ученые из Великобритании обнаружили удивительный эффект от воздействия некоторых антибиотиков — оказалось, что они способны приносить пользу определенным патогенам.

Важной проблемой современного строительства считается биокоррозия материалов. Бактерии, лишайники и грибы поражают строительные материалы, негативно влияя не только на их внешний вид, но и на прочностные характеристики. Разрушение поврежденных плесенью конструкций может причинить колоссальный ущерб и вызвать человеческие жертвы, а ремонт таких конструкций ведет к большим финансовым затратам. Ученые из Перми, Саранска и Нижнего Новгорода выяснили, как бактерицидные добавки влияют на стойкость стройматериалов к воздействию плесневых грибов.

О микроорганизмах с Камчатки, Чукотки, из вечной мерзлоты и разломов океанической коры, их жизни, названиях, применении — и о любви к ним. На все эти темы журналист Елена Кудрявцева поговорила с Елизаветой Бонч-Осмоловской, членом-корреспондентом РАН, заведующей кафедрой микробиологии биофака МГУ, заведующей отделом биологии экстремофильных микроорганизмов в Институте микробиологии имени С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН, президентом Межрегионального (Российского) микробиологического общества. Это интервью опубликовано в рамках совместного проекта Naked Science, Сколтеха и РНФ «Разговоры за жизнь».

Городище на плато Эски-Кермен — один из «пещерных городов» Крыма, возникший примерно в последней четверти VI века и прекративший свое существование в XIV веке. Он представляет собой череду искусственных пещер различного назначения и наземных строений из дерева и камня. Исследования образцов известняка из «пещерного города» показали, что за счет активации микроорганизмов местной микробиоты, образующих карбонат кальция, различными питательными средами можно повысить устойчивость известняка к разрушающим природным факторам (воздействию солей, перепадам температур, изменению влажности), сохранив при этом его влагопроницаемость, цвет и форму.

Участники мероприятия узнают насколько велико микробное разнообразие в северных морях.

Участники мероприятия узнают об удивительных животных, которые появились еще в Кембрийском периоде.

Биолог Елисей Мезенцев расскажет, кто такие амебы.