Фирма занимается генетическими исследованиями, подтверждает родословные домашних питомцев и уточняет, имеются ли у них наследственные заболевания. За свои услуги берет дорого. И вот фирму решили проверить – тайно подсунули ей генетический материал человека, журналистки Кристины Хагер. В полученном отчете говорилось, что Кристина на 40% происходит от аляскинского маламута, на 35% шарпей и на 25% лабрадор.
6 ноября в 97 лет не стало Джеймса Уотсона, одного из величайших учёных 20 века. Он был одним из моих кумиров - титан мысли, принципиальный и преданный науке.
"Я знаю, что сейчас есть прогноз на то, что в ближайшие пять лет, возможно, мы найдем препарат, который сможет излечивать большинство видов рака. Я надеюсь, что мне уже не придется доживать до ста лет, чтобы увидеть эти препараты. Может быть, когда я доживу всего лишь до 93-х, я уже смогу увидеть эти результаты"
- Дж.Уотсон 2015 г. в РАН.
Химик и биолог, известен как первооткрыватель (совместно с Ф.Криком, Р.Франклин и М.Уилкинсоном) структуры ДНК из нуклеиновых кислот, за что в 1962 г. и получил Нобелевскую премию.
Всю вторую половину 20 века учёный провёл расшифровывая геном человека и опубликовал секвенированный в 2007 г (не первым, но был первым человеком, чей геном расшифровали в черновом варианте за много лет до этого). Его лаборатория занималась и занимается поиском и испытаниями препаратов от рака. Также Уотсон запомнился идейным борцом с несправедлистью и тупостью. Выступал против войны во Вьетнаме, был против ограничений на исследования и производство ГМО.
"Раньше мы считали, что наша судьба написана на звёздах. Сегодня мы знаем, что наша судьба в большей степени написана в наших генах."
Свою нобелевскую медаль он продал на аукционе (первым из лауреатов) для поддержки финансирования своей лаборатории. Медаль позже выкупил олигарх А.Усманов и вернул учёному. После лекций в РФ Уотсон получил почётные звания от РАН.
С 2000-х на него "спустили собак" "борцы за справедливость", ища в его высказываниях расизм и гомофобию.
"Я, вообще-то, вижу мрачные перспективы для Африки, потому что вся наша социальная политика строится на допущении факта, что у них уровень интеллекта такой же, как у нас — тогда как все исследования говорят, что это не так"
"Если бы можно было найти ген, отвечающий за сексуальную ориентацию, и какая-нибудь женщина решила бы, что не хочет иметь гомосексуального ребенка, — что же, ну и пусть"
Ну и он был без почестей и с лишением наград и званий выпроважен из лаборатории генома человека, после конфликта с начальством NIH (национального института здоровья США), которое хотело патентовать гены и последовательности генов (вы не ослышались, капиталисты реально хотели авторские права на геномы).
"Народы мира должны понять, что геном человека принадлежит людям всего мира, а не конкретному народу"
"Некоторые говорят, что если мы сделаем всех девушек симпатичными, это будет ужасно. Я думаю, это было бы великолепно"
На вопрос, не изменились ли его взгляды: "Вовсе нет. Я хотел бы, чтобы они изменились, чтобы появилось новое знание о том, что воспитание сильнее природы. Но я не видел такого знания"
"Я никогда не думал о себе как о расисте. Я не считаю себя расистом. Я огорчён этим. Это было самое худшее в моей жизни".
в 2019-м американский телеканал PBS отрыгнул целый фильм "Расшифровывая Уотсона" после ряда интервью Уотсона, где он оставался приверженным своим взглядам, и учёного предали культуре отмены с лишением оставшихся почестей.
Но самое главное: до конца своих дней Уотсон оставался борцом за беспристрастие науки, какую бы нелицеприятную истину она бы о нас не раскрыла, вне зависимости от политических, гендерных и модных тенденций.
В своей книге "Избегайте занудства. Уроки жизни, прожитой в науке" крайне нелестно прошёлся по своим коллегам после событий 2000-х. На досуге книга норм.
А вот книгу Уотсона "Двойная спираль. Воспоминания об открытии структуры ДНК", 1968 г. - настоятельно рекомендую взрослым и детям спиратить или даже купить, как очень интересный сюжет про гонку учёных за первенство в открытии структуры ДНК - это бестселлер про науку, написанный простым и доступным языком.
Я думаю, большинство знает, что у человека 23 пары хромосом. А вот у бонобо, орангутанга и гориллы — 24 пары. Почему такое отличие у нас с ближайшим родственниками? А всё дело как раз во второй хромосоме. Она почти идентична двум хромосомам шимпанзе бонобо. А также на схеме можно увидеть, что вторая хромосома имеет две центромеры вместо одной и дополнительные теломеры в середине, которые обычно находятся на концах хромосомы. Это намекает нам на слияние двух хромосом в одну, отсюда и 23 пары, вместо 24-х.
Проект "Геном человека" — международный научный проект по расшифровке и картированию всех генов человека. Начатый в 1990 году, он был завершен в 2003 году, определив последовательность примерно трех миллиардов пар оснований ДНК.
Результаты проекта революционизировали медицину, открыв путь к персонализированному лечению, генной терапии и лучшему пониманию наследственных заболеваний. Это один из самых амбициозных и успешных научных проектов в истории биологии.
Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.
Тихоходки — уникальные беспозвоночные, близкие к членистоногим и онихофорам (иногда им также приписывают родство с круглыми червями). Эти крошки, длина тела которых — всего от 0,1 до 1,5 миллиметра, необычайно выносливы. Например, они способны «оживать» после десятков лет анабиоза (по сути, могут высушивать свое тело, покрываясь восковой оболочкой — это явление называется ангидробиозом), а при наступлении благоприятных условий довольно быстро возвращаться к активности.
Период «энергичной» жизни тихоходок недолгий — от трех-четырех месяцев до пары лет в зависимости от вида. Зато в состоянии анабиоза эти малыши способны выдерживать невероятные нагрузки — например, 30 лет пребывать при температуре минус 20 градусов Цельсия. Их даже можно кипятить в течение часа или на восемь часов поместить в жидкий гелий температурой до минус 271 градуса Цельсия. Тихоходки могут долго находиться в атмосфере сероводорода и углекислого газа, а также выдерживать давление до шести тысяч атмосфер.
Но больше всего эти существа прославились тем, что чрезвычайно спокойно переносят радиацию. Так, доза ионизирующего излучения в 570 тысяч бэр убьет лишь 50 процентов тихоходок. Для сравнения: полусмертельная доза радиации для людей составляет всего 500 бэр. Поэтому тихоходки — излюбленный экспериментальный организм у космонавтов. Они то помещают несчастных в условия открытого космоса, то возвращают на МКС. При этом почти все тихоходки обычно выживают после такой экзекуции и даже способны к воспроизводству.
Геном этих крошек относительно велик для их размеров и положения на древе эволюции. Он содержит около 215 миллионов нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у нематод (их геном по размеру считается типичным для мелких беспозвоночных). Неудивительно, что тихоходок постоянно изучают, пытаясь понять, как они могут переносить дозы радиации, смертельные для большинства живых существ.
В 2016 году, например, японские ученые выяснили, что эти создания защищают свою ДНК от ионизирующего излучения, стабилизируя ее специальным белком — Dsup. Исследователи из Университета Северной Каролины (США) провели очередное исследование, в котором изучили тихоходок вида Hypsibius exemplatis.
Ученые выяснили, что гамма-излучение действительно повреждает ДНК тихоходок, но те умеют его восстановить. Изученный вид обладает специфическим и устойчивым ответом на ионизирующее излучение: оно вызывает у тихоходок быстрое усиление регуляции очень многих генов репарации ДНК. В отличие от людей, тихоходки могут повышать уровень продуктов генов восстановления ДНК до такой степени, что они становятся одними из самых распространенных генных продуктов у животных.
Тилацин. Рисунок австралийского художника Джона Льюина, конец XVIII — начало XIX века
Не исключено, что это станет возможным благодаря сумчатым мышам
Специалистам из австралийской биотехнологической компании Colossal Biosciences удалось восстановить наиболее полный геном вымершего тасманийского (сумчатого) волка или тилацина (Thylacinus cynocephalus). Это достижение, в потенциале, может позволить «воскресить» тилацинов, и помочь в этом, как ни удивительно, могут толстохвостые сумчатые мыши.
Тилацины — хищные сумчатые млекопитающие, обитавшие в Австралии, Тасмании и Новой Гвинее, но полностью истребленные человеком к 1930-м годам. Последний сумчатый волк умер в зоопарке на Тасмании в 1936 году.
Пара тилацинов. Фотография сделана в 1902 году
Как рассказал Live Science Эндрю Паск, профессор генетики и биологии развития из Мельбурнского университета (Австралия), возглавлявший команду по расшифровке генома тилацина, это стало возможным благодаря старому образцу тканей тилацина — 110-летней голове тасманийского волка, отлично сохранившейся в этаноле. Ученые смогли извлечь из этого биоматериала и восстановить большинство последовательностей ДНК, а также фрагменты нитей РНК, благодаря чему стало возможным понять, какие гены были активны в различных тканях при жизни животного, как функционировали его мозг и органы чувств. Вообще, РНК гораздо менее стабильна и с течением времени больше подвержена повреждениям, чем ДНК. Поэтому сохранность РНК в извлеченном из головы волка биоматериале оказалась невероятной удачей, «помогла нам разобраться в биологии тилацинов на таком уровне, на котором мы даже не подозревали, что это возможно», пояснил Паск. В рамках проекта по возрождению тасманийских волков в Colossal Biosciences сейчас работают над применением для этой цели вспомогательных репродуктивных технологий. Ученые уже нашли способ стимулировать овуляцию у толстохвостых сумчатых мышей (Sminthopsis crassicaudata) — обитающих в Австралии небольших зверьков, похожих на обычную мышь, являющихся, тем не менее, ближайшими живыми родственниками тилацинов.
Ученые планируют ввести геном тилацина в зрелые яйцеклетки сумчатых мышей, а затем использовать этих животных в качестве суррогатных матерей для вынашивания получившихся из генетически измененных яйцеклеток эмбрионов. Команда также работает над созданием «искусственной матки» для выращивания эмбрионов сумчатых волков. В итоге исследователи надеются получить живых детенышей тилацинов и когда-нибудь вернуть их в дикую природу.
108-летний череп тасманского волка (thylacinus cynocephalus) с сохранившимися фрагментами кожи. Это не тот экземпляр, который упоминается в данной статье. (Фото: Colossal Biosciences)
Древняя ДНК выявила двух британцев VII века с отцовской линией, происходящей из далеких стран Европы
На двух кладбищах на южном побережье Англии археологи обнаружили нечто, переосмысливающее устоявшиеся представления о раннесредневековой Британии. Среди могил VII века, расположенных между захоронениями людей с североевропейскими или западнобританскими корнями, покоятся два человека, чьи семейные истории простирались далеко за пределы Северного моря и Ла-Манша. Генетический анализ показывает, что у каждого из них был прародитель по отцовской линии из Западной Африки.
Результаты получены из двух отдельных источников: Updown в Кенте и Уорт Матраверс в Дорсете Проекты, опубликованные в журнале Antiquity , сочетают археологию и древнюю ДНК, чтобы исследовать, кем были эти люди и как их помнили их сообщества.
Континентальные ворота Кента
Кент издавна был известен как исторический перекрёсток, впитывавший влияния континента. В VI веке он пережил то, что археологи называют «франкской фазой» – период интенсивных связей с материковой Европой. Кладбище Апдаун находится недалеко от Финглшема, королевского центра в ранний период кентской политики.
В захоронении, где присутствовали представители западноафриканского происхождения, находились горшок, вероятно, импортированный из Франкской Галлии, и ложка, возможно, связанная с христианским ритуалом. Эти артефакты, наряду с результатами ДНК-анализа, указывают на жизнь, тесно связанную с торговыми путями и политическими связями, которые проникали глубоко в Европу и, косвенно, в Африку.
Западная окраина Дорсета
Второй человек, похороненный в Уорт-Матраверс на побережье Дорсета, жил в регионе, менее подверженном англосаксонскому влиянию и более связанном с доримским западом Британии. Здесь погребальный инвентарь говорит об иной истории: это был местный известняковый якорь и присутствие в том же захоронении другого человека британского происхождения.
Однако в обоих случаях нет никаких признаков того, что к этим людям относились как к чужакам. Их похоронили в соответствии с местными обычаями, что говорит об их принятии и интеграции в свои общины.
«Показательно, что именно человеческая ДНК, а следовательно, и перемещение людей, а не только предметов, теперь начинает раскрывать природу дальних взаимодействий с континентом, Византией и странами Африки к югу от Сахары», — отмечает археолог Дункан Сэйер.
Родство и связь
Один из самых интересных аспектов заключается в том, что оба человека несли североевропейскую митохондриальную ДНК, передающуюся по материнской линии, в сочетании с аутосомной ДНК, связывающей их с современными народами йоруба, менде, манденка и эсан. Эта закономерность подразумевает, что их отцы или деды по отцовской линии были недавнего западноафриканского происхождения, в то время как материнские линии были местными.
Данные выводят за рамки идеи о поступлении экзотических товаров через посредников. Здесь сами люди воплощают эти связи, что свидетельствует о более космополитичной и разнообразной Англии раннего средневековья, чем часто представляют.
Более широкий взгляд на мобильность
Эти открытия вписываются в растущую тенденцию: мир раннего Средневековья представлял собой не статичную карту замкнутых этнических зон, а динамичную сеть перемещений, браков и культурного смешения. Перемещение на большие расстояния — будь то посредством торговли, дипломатии или рабства — могло привести к тому, что люди из самых разных слоев общества объединялись в новые сообщества.
Археологические данные как в Апдауне, так и в Уорт-Матраверсе свидетельствуют о полной интеграции этих новоприбывших. Могилы не свидетельствуют о социальной маргинализации после смерти, даже если их жизненные истории и отличались.
Авторы подчеркивают, что эти результаты, хотя и основаны на данных всего двух человек, демонстрируют потенциал древней ДНК для прояснения исторических фактов, которые традиционная археология могла бы упустить из виду. Они открывают новые вопросы о том, как осуществлялись такие связи — будь то средиземноморская торговля, североевропейские морские сети или другие пути, которые ещё предстоит изучить.
Некоторые змеи, живущие в районах с повышенным уровнем радиации (например, вблизи атомных электростанций), проявляют устойчивость к ее воздействию. Изучаются механизмы защиты ДНК у этих змей, которые могут включать более эффективные системы репарации ДНК и антиоксидантную защиту.
На Пикабу много хороших и разных авторов. На вкус и цвет. От рассказов до мемасов. Так что вот вам список. Вы же можете его дополнить или создать свой и отмечать тех авторов которых считаете более достойными и интересными( можете даже под моим постом. Даже если это будет материал который прямо противоположен моему) .
@SallyKs - дамы вперёд))) Замечательный и душевный автор
- история и археология. Для тех, кто приходит сюда не деградировать
- военный врач и писатель.
@AlexandrRayn - талантливый и очень интересный писатель
@Ded.Banzay - Новости и аналитика мировой экономики и политики.
@MorGott - Не проходите мимо, такого вы больше нигде не прочитаете.
Бумажные документы, фотографии, журналы и цифровые носители переплетаются, образуя цепь ДНК
Исследователи из Университета Миссури разработали технологию превращения синтетической ДНК в перезаписываемый цифровой носитель. Ученые создали систему, которая позволяет не только компактно хранить данные, но и многократно стирать и обновлять их на молекулярном уровне.
Плотность упаковки. Если удастся реализовать технологию, то все данные мира на сегодняшний день можно будет упаковать в объеме обувной коробки для кроссовок. В отличие от плоского компьютерного чипа, молекула ДНК хранит данные в трехмерном пространстве. Информация кодируется путем замены нулей и единиц на последовательности четырех химических оснований. Это позволяет достичь плотности, недоступной ни одному современному магнитному или оптическому диску, при этом срок службы ДНК в сухих и прохладных условиях составляет тысячи лет.
До недавнего времени хранение информации в ДНК рассматривалось исключительно как метод долгосрочного архивирования. Основная сложность заключалась в том, что после записи последовательности нуклеотидов — А, Ц, Г и Т — данные становились статичными, и их нельзя было изменить, не разрушая носитель.
Специалисты из Колледжа инженерии Миссури предложили метод, который преобразует биологическую молекулу в аналог современного жесткого диска. Это открывает путь к созданию хранилищ, обладающих невероятной плотностью записи и долговечностью, измеряемой тысячелетиями, при минимальных затратах энергии по сравнению с традиционными дата-центрами. Работа опубликована в журнале PNAS Nexus.
«ДНК невероятна — она хранит чертежи жизни в крошечной стабильной упаковке. Мы хотели проверить, сможем ли мы хранить и перезаписывать информацию на молекулярном уровне быстрее, проще и эффективнее, чем когда-либо прежде», — пояснил профессор Ли-Цюнь «Эндрю» Гу. Благодаря новой технологии, данные, закодированные в виде химических букв, теперь поддаются оперативной корректировке, что делает систему пригодной для повседневного использования, а не только для «замораживания» истории на века.
Нанопоры и безопасность
Система ДНК-памяти, использующая кодирование с сдвигом рамки считывания и декодирование с помощью нанопор.
Процесс считывания информации в новой системе реализован через использование компактного электронного устройства с нанопоровым сенсором. Когда нить ДНК проходит через этот сенсор, возникают тонкие электрические изменения. Специальное программное обеспечение интерпретирует эти сигналы, переводя их обратно в двоичный код — нули и единицы исходного цифрового файла. В перспективе разработчики планируют уменьшить это считывающее устройство до размеров обычного USB-накопителя, что сделает технологию доступной для широкого применения.
Помимо плотности записи, ключевым преимуществом ДНК-драйва является беспрецедентный уровень кибербезопасности. Поскольку информация хранится в физических молекулах, а не в постоянно подключенной к сети электронной системе, она остается недосягаемой для хакеров. Такая структура напоминает сверхнадежный сейф для цифровой жизни, где персональные архивы, научные данные и корпоративные документы защищены самой физической формой носителя. Работа ученых из Миссури приближает момент, когда энергоемкие кремниевые технологии уступят место экологичным и практически вечным биологическим решениям.
Чем мельче проблема, тем хитрее её решение. Изучение микроорганизмов и работа с ними сопряжена с рядом трудностей. Начиная с того, что без специальных приборов вы не углядите свой объект напрямую, и заканчивая тем, что организм из одной клетки меняется настолько стремительно и эволюционирует в масштабах культуры настолько сильно, что порой культуры с разницей в день и один пересев по свойствам имеют различий больше, чем два разных вида.
Особенно важно, если вы работаете с чем-то, ранее малоизученным или продуцентом "в работе".
Продуцентом называют организм (микроб или макрообъект), который производит какие-то полезные вещества или сам является частью такого вещества. Например, молочно-кислые культуры или лактобактерии в таблетках – это продуценты. Аспергиллус Нигер, производящий лимонную кислоту на заводе, это продуцент. Дрожжи в хлебе, квасе и пиве – тоже продуценты
Не пей, козленочком станешь
Но я работаю с продуцентом другого рода – с бактериями, относящимися к виду Bacillus subtilis, знакомой и родной сенной палочкой, разные штаммы которой давно используют в препаратах для защиты растений. Как выяснилось в последних исследованиях, значительная часть известных человеку свободноживущих бацилл из разных уголков мира относится к сенным палочкам. Даже сильно различающиеся по свойствам и внешнему виду колоний. Как же это выяснилось? Всё дело в том, что в биологии с конца прошлого века наступила эпоха молекулярки. Человечество достаточно развило свои технологии, чтобы залезть под кожу каждой твари и изучить её не только внешне, визуально и на ощупь, но и доковыряться до самой сути жизни – до первичной структуры молекул белков и ДНК. И тут встаёт проблема: белки могут быть сходны у животных не только одного вида, но и разных конвергентных (независимо эволюционировавших в сходные формы) таксонов. Думаю, многие слышали, что мыши являются одним из модельных организмов для изучения мозга, и причина этому как раз в том, что у человека и мышей сходство в иммунитете мозга больше, чем у людей и собак (с обезьянами сходства больше, но и этических вопросов общество задаст больше).
При этом один и тот же вид в разных условиях или поколениях производит разный набор белков и даже разные версии белка. Так, отнесенные ранее к разным видам по внешнему строению, сезонам развития и составу белков грибы Bipolaris sorokiniana и Cochliobulus sativus оказались генетически одним и тем же видом, но разных поколений. Примерно то же случилось и с водорослями, и с бактериями.
Так вот, изучение генетической структуры теперь стало необходимой частью любого серьёзного исследования, без которой его не примут на рассмотрение методической комиссии и в больших изданиях. И моя работа исключением не стала.
Пробы пробы
Хотя полокусный анализ я провести не могу (хотя бы из-за времени и стоимости работ, у меня много полевых и лабораторных испытаний), провести примерную оценку гетерогенности вполне в силах нашей лабы.
Гетерогенность – это степень "разброса" генетических отличий в популяции. Другими словами, насколько популяция разнообразная и генетически стабильна. Особенно это важно в случаях как мой – я получала дочерние изоляты из природного, и они оказались очень разными по свойствам: одни хорошо подавляли рост плесневых грибов, другие уничтожали фитопатогенные бактерии, третьи были средними по обоим показателям, но хорошо росли и держались больше двух недель, не погибая. Учитывая, что это все было получено из одной капли исходной культуры с титром 10^8 колониеобразующих единиц на миллилитр, это очень большая разница. Поэтому и встал вопрос о необходимости проверки. Выбор пал на доступный и относительно простой анализ за авторством одного из совмещающих сотрудников нашей лабы.
Но перед этим сначала нужно извлечь ДНК для изучения. (есть, конечно, методы "засунь в каропку, она все сама сделает", но нам они не доступны)
Для этого надо наработать культуру, то есть, вырастить её побольше. Но изоляты, с которыми работаю я, растут слишком быстро, и стандартные 3е суток это слишком много – за это время на жидкой среде бациллы успевают уйти в споры, и достать оттуда суперспиралезованную ДНК почти нереально. Поэтому мне приходится сеять их на 14-16 часов, чтобы успеть снять, отстоять, перелить в пенициллиновые флакончики и довезти до соседнего института раньше, чем они наедятся и уснут. На фотографии вы можете видеть колбы возрастом в 16 часов – готова поспорить, плотное белесое кольцо наросших бактерий вас удивило.
Далее жижу надо отцентрифугировать, чтобы отделить клетки от продуктов жизнедеятельности и ферментированной среды. После чего аккуратно растворить клеточную стенку подобранной концентрацией антибиотиков лизирующего ряда (лизоцимом, например). Далее взболтать, залить феноловой смесью, чтобы растворить ДНК и отделить её от белков. После очередного центрифугирования раствор разделится на две части - близкую к консистенции воды нижнюю и густую гелеобразную верхнюю, разделённые белковый слоем. И если до этого момента вам казалось, что все вроде бы легко, знай, лей механической пипеткой заранее отсчитанные микролитры, то снять гелевый слой с ДНК, не задевая белки, надо наловчиться.
После этого гель переносят в следующие микропробирки, и отмывают от спирта буфером, неоднократно центрифугируя. В конце мы получаем волосистый белесый комок - это и есть наша ДНК в её естественной расплетённой форме без белков. Да, её видно невооружённым глазом, как на последней фотке. Количество ДНК зависит от вида, из которого её извлекают, и количества исходной культуры. Года четыре назад я выделяла ДНК из бычьей крови, и её было в двадцать раз больше (что естественно, у эукариот ДНК больше, и она содержится в нескольких хромосомах, в отличие от одной кольцевой ДНК бактерий).
В таком виде её можно залить дистиллированной водой и хранить в холодильнике пару месяцев прежде, чем перейти к следующему этапу - постановке полимерной цепной реакции. Про ПЦР в другой раз, так как красивой картинки в геле не получилось из-за проблем с системой гель-документации.
Да, это все было огромной подготовительной работой. А теперь умножьте весь описанный труд на 150 – 50 дочерних изолятов исходного штамма, и по 50 дочерних изолятов второго поколения от двух самых активных вариантов. Итого 150, плюс исходный, плюс другие культуры, участвовавшие в опытах.
И пускай только попробует кто-то сказать, что учёные ничего не делают.
Много работы ради ради пары грамм. Слезы биолога на фоне.
Исследователи продемонстрировали программированный наноробот размером всего в несколько нитей ДНК, способный захватывать другие фрагменты ДНК и соединять их вместе для создания новых наномашин с использованием ультрафиолетовой сварки – включая копии самого себя.
Как сообщает журнал New Scientist , нанороботы созданы из четырёх нитей ДНК и имеют размер всего в 100 нанометров. Таким образом, около тысячи таких роботов могут поместиться в линию шириной в человеческий волос.
Команда исследователей из Нью-Йоркского университета, Нинбо Циси Института биомеханической инженерии и Китайской академии наук отмечает, что эти роботы превосходят предыдущие достижения, которые могли собирать части только в двумерные формы. Новые боты способны использовать "точное многоплоскостное складывание и позиционирование" для "доступа к третьему измерению и большему количеству степеней свободы".
Эти наноботы часто рассматриваются как потенциальные способы производства лекарств, ферментов и других химических веществ, возможно, даже внутри клеток тела. Однако исследователи особо отмечают, что эти машины могут "самовоспроизводить всю свою 3D структуру и функции".
Несмотря на то, что роботы "программируемы", они действуют в ответ на внешне контролируемую температуру и ультрафиолетовый свет, и им требуется этот свет для "сварки" собираемых частей ДНК.
Единственное, что пока останавливает человечество от наступления апокалипсиса “серой слизи”, это то, что нанороботы не могут создавать копии самих себя – или чего-либо ещё – без достаточного количества нужных фрагментов ДНК.
Тем не менее, это поразительное достижение, которое предоставляет нам возможность заглянуть в будущее, стремительно приближающееся к нам. Возможно, это и есть ощущение жизни в эпоху технологической сингулярности.
Компания Colossal Biosciences, занимающаяся воскрешением вымерших животных, заявила, что их учёные совершили прорыв в области изучения стволовых клеток слонов. Это означает, что исследователи стали на один шаг ближе к возвращению давно вымерших шерстистых мамонтов.
Science, команда Woolly Mammoth из компании Colossal сообщает, что им удалось успешно получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) азиатских слонов (Elephas maximus). ИПСК — это клетки, которые были перепрограммированы таким образом, чтобы они могли давать начало любому типу клеток в организме. Это означает, что исследователи теперь смогут исследовать адаптации, которые отличают шерстистых мамонтов (Mammuthus primigenius) от их ближайших современных родственников, и тестировать изменения генов без необходимости брать ткани от живых животных.
По словам руководителя отдела биологических наук Эрионы Хисолли, самое важное в открытии — то, что теперь учёные могут выявлять клеточные и генетические процессы, лежащие в основе особенностей, которые помогали шерстистым мамонтам процветать в Арктике. К этим особенностям относятся длинная густая шерсть, изогнутые бивни, жировые отложения и куполообразный череп.
ИПСК также открывают путь к созданию в лаборатории сперматозоидов и яйцеклеток слонов, которые необходимы для воскрешения мамонтов. По данным WWF, поскольку в дикой природе осталось менее 52 000 азиатских слонов, сбор клеток этих животных окажется очень трудным занятием.
Ранее получение ИПСК слонов оказалось сложной задачей, поскольку у этих животных сложный генный путь, не встречающийся у других видов. Исследователи преодолели эту проблему, подавив основные гены, называемые TP53, которые регулируют рост клеток и предотвращают бесконечное размножение клеток.
Этот научный прорыв также может пролить свет на раннее развитие слонов, которое в настоящее время считается самым большим препятствием на пути к возрождению шерстистого мамонта. Если исследователям удастся создать эмбрион мамонта путем слияния ДНК древнего мамонта с клетками слона, им придется имплантировать этот эмбрион суррогатной матери-слонихе, после чего она должна успешно завершить 22-месячный период беременности. «Беременность у слонов очень долгая и сложная, поэтому очень важно действительно понимать аспект биологии развития слонов», — сказала Хисолли.
По словам Хисолли, создание эмбриона шерстистого мамонта больше не представляет собой сложную задачу, но рождение здорового слонёнка потребует больше времени и труда. Команда всё ещё исследует альтернативные методы создания ИПСК слонов и совершенствует те, которые они недавно разработали. Прорыв в области ИПСК, который будет опубликован в базе данных препринтов bioRxiv, находится на стадии рецензирования.
Палеогенетики проанализировали древнейший высококачественный геном архаичного человека — денисовца из Денисовой пещеры, который жил примерно 200 тысяч лет назад. Ученые подтвердили, что ранние и поздние денисовцы, обитавшие на Алтае, принадлежали к разным популяциям. У этого раннего представителя, среди прочего, исследователи выявили большее количество неандертальской примеси, а также обнаружили, что в его геноме присутствует очень архаичная примесь от неизвестных с точки зрения генетики древних людей, эволюционная линия которых отделилась раньше, чем жил общий предок сапиенсов, неандертальцев и денисовцев. Препринт доступен на сайте bioRxiv.org.
Денисовцы представляют собой один из самых малоизученных видов (или подвидов) древних людей, о которых стало известно только в 2010 году. В настоящее время достоверные останки представителей этой архаичной популяции выявили всего лишь в пяти местах: в Денисовой пещере на Алтае, из которой происходит большинство останков, в пещере Байшия (Сяхэ) на Тибете, на памятнике Там-Нгу-Хао-2 в Лаосе, в Тайваньском проливе, где рыбаки случайно выловили часть нижней челюсти, а также в Харбине, где много лет назад китаец раскопал череп так называемого человека-дракона.
До недавнего времени о денисовцах в основном было известно по молекулярным данным. При этом всего лишь один опубликованный геном представителя этого вида ученые прочитали с высокой точностью — ДНК удалось секвенировать из образца Denisova-3, возраст которого составляет примерно 64 тысяч лет. Однако летом прошлого года на съезде Общества молекулярной биологии и эволюции исследователи рассказали, что они секвенировали второй высококачественный геном.
Стефан Пейрень (Stephane Peyregne) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка вместе с учеными из Германии, Канады, России и США, включая лауреата Нобелевской премии Сванте Паабо (Svante Pääbo), представил результаты анализа этого генома. Хорошо сохранившуюся ДНК палеогенетики выделили из образца Denisova-25, который в 2020 году исследователи из Института археологии СО РАН обнаружили в 17-м культурном слое южной галереи Денисовой пещеры, сформировавшемся примерно 200–170 тысяч лет назад. Находка представляет собой целый коренной зуб верхней челюсти, который по размеру похож на другие моляры денисовцев из этого памятника, но несколько отличается от них по морфологическим признакам.
Ученые прочитали геном этого индивида со средней глубиной покрытия 23,6 раза и определили, что зуб принадлежал денисовскому мужчине (почти все высококачественные геномы архаичных людей принадлежат женщинам). Расчеты, основанные на молекулярных часах, подтвердили приблизительный возраст образца, определенный на основе оптически стимулированной люминесценции культурного слоя и стратиграфии.
Анализ самого генома подтвердил, что ранние и поздние денисовцы из Денисовой пещеры, судя по двум высококачественным геномам, были представителями разных популяций. По оценкам ученых, они разделились между 231 и 204 тысячами лет назад — примерно за 15 ± 2 тысячи лет до того, как жил индивид Denisova-25. Он принадлежал к группе, предки которой неоднократно смешивались с ранними неандертальцами, поэтому в его геноме присутствовало около 3,6–5,2 процента примеси от представителей этого вида древних людей. Похоже, что в последний раз предки Denisova-25 делали это примерно за 7–13 тысяч лет до того, как он родился. Для сравнения: в геноме Denisova-3 ученые насчитали около 1,8–2,5 процента неандертальской примеси.
Ученые также пересчитали время, когда разошлись эволюционные линии сапиенсов, неандертальцев и денисовцев. По их данным, сначала между 825 и 694 тысячами лет назад от общего ствола отделились общие предки неандертальцев и денисовцев, которые затем между 630 и 520 тысячами лет назад разделились между собой. При этом исследователи заметили, что в геноме Denisova-25 присутствует очень архаичная примесь от древних людей, которые в настоящее время неизвестны с точки зрения молекулярной генетики.
Результаты анализа, среди прочего, позволили определить, что индивид Denisova-25 был представителем популяции, в которой, по-видимому, периодически практиковались браки между достаточно близкими родственниками. А общее количество людей в их популяции составляло всего около 50–60 человек — примерно во столько же индивидов не так давно оценили численность поздних алтайских неандертальцев из Чагырской пещеры. Группы более поздних алтайских денисовцев и поздних балканских неандертальцев, известных по геному Vindija-33.19, были больше и насчитывали, видимо, больше сотни индивидов. Помимо этого, исследователи подтвердили, что предки части современных людей смешивались в разное время как минимум с тремя различными популяциями денисовцев уже после того, как они получили общую примесь от неандертальцев.
В ближайшей перспективе стоит ожидать публикации еще двух высококачественных геномов неандертальцев, один из которых посещал Денисову пещеру около 110 тысяч лет назад, а другой жил около 49–39 тысяч лет на территории современной Бельгии. О том, что ученые секвенировали ДНК этих архаичных людей, исследователи рассказали два года назад на симпозиуме ISBA 10.
Судебные приставы обратили внимание на производство в отношении жителя города о взыскании алиментов на содержание ребенка и направили по месту работы должника копию исполнительного документа. Алименты перечислялись взыскательнице с заработной платы должника ежемесячно.
Но, как выяснилось, мужчина не был уверен в своем отцовстве и решился на тест ДНК. Как сообщает пресс-служба УФССП России по Марий Эл, экспертиза показала, что мужчина был прав в своих сомнениях, и ребенок действительно не его. Полтора года мужчина исправно платил алименты коварной жене.
Суд отменил ранее выданное решение о взыскании алиментов. С мужчины снят статус должника.
В хондроцитах (основные клетки хрящевой ткани) динозавра из мелового периода обнаружили хроматин (комплексы нуклеиновых кислот с белками, составляющий основу хромосом).
Ученые из Китая окрасили хрящевые клетки динозавра рода каудиптерикс возрастом 125 миллионов лет и показали сохранившиеся ядра с остатками хроматина. Ранее считалось, что ДНК динозавров не могла сохраниться, однако новые данные указывают на обратное. Авторы надеются, что при помощи современных методов удастся выделить и секвенировать эту ДНК.
В клетках вымерших животных ядра сохраняются достаточно редко, так как нуклеиновые кислоты быстро распадаются. Тем не менее в литературе уже были описаны ядра кайнозойских млекопитающих, сохранившихся в вечной мерзлоте, мезозойских динозавров, ископаемых растений и даже кластера клеток, которому больше 600 миллионов лет. В 2020 году ученые описали нитевидные хроматиновые структуры в останках «утконосого» динозавра Hypacrosaurus stebingeri возрастом 75 миллионов лет. Это был первый случай, когда исследователям удалось обнаружить превосходно сохранившиеся ядра в клетках позвоночных.
Группа ученых из Китая исследовала клетки (хондроциты) суставного хряща правого бедра динозавра рода каудиптерикс, найденного на северо-востоке Китая (биота Жэхэ, 133–120 миллионов лет назад).
Окаменелость относятся к раннему меловому периоду, 125 миллионов лет назад.
Ли Чжихэн, доцент Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайская академия наук и один из авторов статьи, указывает на то, что окаменелости биоты Жэхэ особенно хорошо сохранились благодаря мелкому вулканическому пеплу, который «законсервировал» тела животных вплоть до клеточного уровня. Отличной сохранности материала также способствовала кальцификация тела животного.
Авторы декальцинировали хрящ, сделали гистологические срезы с последующим окрашиванием гематоксилином и эозином и применили современные методы микроскопии для их анализа. После окрашивания большая часть клеток осталась прозрачными. Тем не менее в нескольких клетках гематоксилин окрасил ядро, в котором были заметны более темные вытянутые структуры. Ученые предполагают, что они соответствуют конденсированному хроматину, расположенному в более бледной нуклеоплазме.
В исследуемом материале обнаружились как здоровые клетки, так клетки с большим количеством пор, предположительно умирающие. Это один из немногих случаев, когда в окаменелостях удалось выявить клетки, которые находились на разных этапах клеточного цикла в момент гибели организма.
По мнению авторов, они обнаружили следы ДНК в клетках динозавра, жившего около 125 миллионов лет назад. Но для проверки этого предположения требуются более точные методы, чем окрашивание гистологических срезов. В настоящее время ученым еще не удалось секвенировать ДНК динозавров. Однако новое исследование дает повод для надежды и поэтому имеет особое значение.
Xiaoting Zheng, et al., Nuclear preservation in the cartilage of the Jehol dinosaur Caudipteryx // Communication Biology 4, published online 24 September, 2021, DOI: 10.1038/s42003-021-02627-8
