Автор Тема: Интересные новости и комментарии  (Прочитано 577235 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2310 : Октябрь 20, 2021, 20:23:28 »
Иммунный опыт может переходить по наследству
https://www.nkj.ru/news/42311/
Цитировать
Болезни родителей стимулируют иммунитет у потомства.

Мы знаем, что иммунный ответ на бактерию, вирус, паразитическую амёбу и т. д. может быть общим и специфическим. Специфический ответ — это когда иммунитет начинает бороться против конкретного патогена, против конкретного вируса (например, против коронавируса SARS-CoV-2, а не против вируса гриппа); такой ответ даёт система адаптивного, или приобретённого, иммунитета. Неспецифический, общий иммунный ответ — это реакция на какую-то неясную опасность, которая появилась в организме. То есть иммунная система понимает, что дела идут как-то не так, но конкретная причина пока неясна. Это называется врождённым иммунитетом — он борется против бактерий или против вирусов вообще.

Но сила неспецифической иммунной реакции может быть разной: воспаление может быть сильнее или слабее, иммунные клетки, которые бродят по тканям и поедают всё потенциально опасное, могут быть более активны или менее активны. Сотрудники Боннского университета и их коллеги из Университета Неймегена, Афинского университета и других научных центров пишут в Nature Immunology, что один из факторов, который влияет на силу иммунной реакции, это болезни, перенесённые старшим поколением в семье. Эксперименты ставили с мышами: самцов заражали патогенной формой дрожжей Candida albicans, вызывающих кандидоз. После того, как самцы выздоравливали от грибковой инфекции, они спаривались со здоровыми самками. Получившееся потомство заражали патогенными бактериями из группы кишечных палочек. Оказалось, что потомство самцов, переболевших грибковой инфекцией, справляется с бактериальной инфекцией лучше, чем потомство самцов, которые грибком не болели.

Одни из первых на инфекцию реагируют клетки моноциты: они в прямом смысле поглощают всё, что представляет опасность, в том числе и бактерий, и одновременно выделяют воспалительные сигналы, стимулирующие иммунные клетки. Исследователи обнаружили, что у потомства мышей-самцов, переболевших грибком, в клетках-предшественниках моноцитов воспалительные гены работают активнее. То же самое касалось некоторых других генов, связанных с распознаванием чужеродных молекул.

То, что гены были более активны, означало, что с них было проще считать генетическую информацию. Доступность информации для считывания зависит от эпигенетических механизмов, которые либо закрывают определённые участки ДНК от считывающих ферментов, либо открывают. Эпигенетических механизмов есть несколько разных видов; в данном случае речь идёт о метильных химических группах, которые присоединяются к ДНК. Метилирование или деметилирование ДНК сильно сказывается на активности генов. У клеток-предшественников моноцитов узор метилирования на ДНК был такой, что они быстрее превращались в зрелые моноциты и легче включали некоторые иммунные гены.

Механизмы эпигенетической регуляции чувствуют, что происходит с организмом, и надолго меняют активность генов. Более того, эпигенетические изменения переходят по наследству, то есть дети получают от родителей не только генетический текст, но и рекомендации, как этот текст нужно читать. Как именно происходит эпигенетическое наследование, во многом остаётся загадкой, но совершенно очевидно, что тут многое завязано на половых клетках. В случае с иммунным опытом оказалось, что у сперматозоидов самцов, перенёсших грибок, узор метилирования на ДНК выглядит иначе, чем у самцов, которые грибком не болели. То есть после грибковой инфекции состояние иммунных генов изменилось — на них появилась эпигенетическая печать, и появилась она не только на ДНК иммунных клеток, но и на ДНК сперматозоидов, а потом, после оплодотворения, эпигенетические рекомендации каким-то образом пришли к иммунным клеткам взрослого потомства.

На всякий случай ещё раз уточним, что от самцов к их потомству передаётся не конкретная иммунная память, а общие впечатления иммунитета о том, что родителям приходилось бороться с какими-то неприятностями, поэтому лучше, чтобы иммунная система срабатывала быстрее. Происходит ли нечто похожее у людей, покажут дальнейшие исследования. Но вообще эпигенетические механизмы считаются универсальными, и среди людей есть примеры наследования, которое можно объяснить только с их помощью.

P.S. Ссылка в дополнение:

Может ли стресс передаваться по наследству
https://www.nkj.ru/news/27202/
Регуляторные молекулы, появляющиеся в сперматозоидах из-за стресса, влияют на активность генов у эмбриона.

Оффлайн Konof

  • Участник форума
  • Сообщений: 266
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2311 : Октябрь 21, 2021, 13:03:11 »
Иммунный опыт может переходить по наследству
https://www.nkj.ru/news/42311/
Цитировать
Болезни родителей стимулируют иммунитет у потомства.

Мы знаем, что иммунный ответ на бактерию, вирус, паразитическую амёбу и т. д. может быть общим и специфическим. Специфический ответ — это когда иммунитет начинает бороться против конкретного патогена, против конкретного вируса (например, против коронавируса SARS-CoV-2, а не против вируса гриппа); такой ответ даёт система адаптивного, или приобретённого, иммунитета. Неспецифический, общий иммунный ответ — это реакция на какую-то неясную опасность, которая появилась в организме. То есть иммунная система понимает, что дела идут как-то не так, но конкретная причина пока неясна. Это называется врождённым иммунитетом — он борется против бактерий или против вирусов вообще.

Но сила неспецифической иммунной реакции может быть разной: воспаление может быть сильнее или слабее, иммунные клетки, которые бродят по тканям и поедают всё потенциально опасное, могут быть более активны или менее активны. Сотрудники Боннского университета и их коллеги из Университета Неймегена, Афинского университета и других научных центров пишут в Nature Immunology, что один из факторов, который влияет на силу иммунной реакции, это болезни, перенесённые старшим поколением в семье. Эксперименты ставили с мышами: самцов заражали патогенной формой дрожжей Candida albicans, вызывающих кандидоз. После того, как самцы выздоравливали от грибковой инфекции, они спаривались со здоровыми самками. Получившееся потомство заражали патогенными бактериями из группы кишечных палочек. Оказалось, что потомство самцов, переболевших грибковой инфекцией, справляется с бактериальной инфекцией лучше, чем потомство самцов, которые грибком не болели.

Одни из первых на инфекцию реагируют клетки моноциты: они в прямом смысле поглощают всё, что представляет опасность, в том числе и бактерий, и одновременно выделяют воспалительные сигналы, стимулирующие иммунные клетки. Исследователи обнаружили, что у потомства мышей-самцов, переболевших грибком, в клетках-предшественниках моноцитов воспалительные гены работают активнее. То же самое касалось некоторых других генов, связанных с распознаванием чужеродных молекул.

То, что гены были более активны, означало, что с них было проще считать генетическую информацию. Доступность информации для считывания зависит от эпигенетических механизмов, которые либо закрывают определённые участки ДНК от считывающих ферментов, либо открывают. Эпигенетических механизмов есть несколько разных видов; в данном случае речь идёт о метильных химических группах, которые присоединяются к ДНК. Метилирование или деметилирование ДНК сильно сказывается на активности генов. У клеток-предшественников моноцитов узор метилирования на ДНК был такой, что они быстрее превращались в зрелые моноциты и легче включали некоторые иммунные гены.

Механизмы эпигенетической регуляции чувствуют, что происходит с организмом, и надолго меняют активность генов. Более того, эпигенетические изменения переходят по наследству, то есть дети получают от родителей не только генетический текст, но и рекомендации, как этот текст нужно читать. Как именно происходит эпигенетическое наследование, во многом остаётся загадкой, но совершенно очевидно, что тут многое завязано на половых клетках. В случае с иммунным опытом оказалось, что у сперматозоидов самцов, перенёсших грибок, узор метилирования на ДНК выглядит иначе, чем у самцов, которые грибком не болели. То есть после грибковой инфекции состояние иммунных генов изменилось — на них появилась эпигенетическая печать, и появилась она не только на ДНК иммунных клеток, но и на ДНК сперматозоидов, а потом, после оплодотворения, эпигенетические рекомендации каким-то образом пришли к иммунным клеткам взрослого потомства.

На всякий случай ещё раз уточним, что от самцов к их потомству передаётся не конкретная иммунная память, а общие впечатления иммунитета о том, что родителям приходилось бороться с какими-то неприятностями, поэтому лучше, чтобы иммунная система срабатывала быстрее. Происходит ли нечто похожее у людей, покажут дальнейшие исследования. Но вообще эпигенетические механизмы считаются универсальными, и среди людей есть примеры наследования, которое можно объяснить только с их помощью.

P.S. Ссылка в дополнение:

Может ли стресс передаваться по наследству
https://www.nkj.ru/news/27202/
Регуляторные молекулы, появляющиеся в сперматозоидах из-за стресса, влияют на активность генов у эмбриона.
Не поленился и прошёл по ссылке. Зря вы всю статью здесь не запостили, а сделали специфическое "обрезание". Не такая уж и большая статья.
И там, в частности, есть вот такой кунштюк:
Цитировать
В новых своих опытах, описанных в статье в PNAS, исследователи брали микроРНК и вводили их в оплодотворённые яйцеклетки нормальных мышей, после чего их имплантировали самкам и ждали, когда появятся мышата. Впоследствии у них проявлялась такая же ослабленная реакция на стресс, что и у тех, которые родились непосредственно от напуганных самцов. Было очевидно, что всё дело именно в чужих микроРНК, потому что весь генетический материал пришёл от обычных родителей, которых ничем не пугали.
Предлагаю присвоить исследованию почётную категорию  "от не пуганных британских учёных".

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2312 : Октябрь 26, 2021, 13:50:53 »
Жако превзошли ара по самоконтролю
https://nplus1.ru/news/2021/10/26/psittacus-erithacus
Цитировать
Африканские попугаи жако способны на протяжении пятидесяти секунд сдерживать желание съесть лакомство, чтобы получить вместо него более вкусную награду. При этом три вида южноамериканских ара могут продержаться лишь до тридцати секунд. К такому выводу пришли орнитологи после серии экспериментов по изучению самоконтроля у попугаев. Как отмечается в статье для журнала Animal Cognition, причина таких межвидовых различий пока остается неясной. Возможно, все дело в том, что жако живут в более сложных сообществах и обладают более крупным относительно размеров тела мозгом.

Самоконтроль позволяет отказаться от немедленного желания получить награду ради более значительной выгоды в будущем. Специалисты предполагают, что разные виды животных обладают разным уровнем самоконтроля в зависимости от интеллекта, скорости метаболизма, продолжительности жизни, экологических особенностей и социальной структуры. Кроме того, представители одного и того же вида порой демонстрируют отличающиеся способности подавлять импульсивное поведение.

Особенный интерес у исследователей вызывает вопрос о самоконтроле у попугаев — птиц, для которых характерен очень высокий интеллект. Эксперименты показывают, что некоторые попугаи могут откладывать получение награды не хуже, чем приматы и врановые. Например, танимбарские какаду (Cacatua goffiniana) способны терпеть до 80 секунд, чтобы получить лакомство более высокого качества, и до 20 секунд, чтобы получить большее количество лакомств. Кеа (Nestor notabilis) готовы ждать более ценную награду до 160 секунд. А один краснохвостый жако (Psittacus erithacus), которому дали команду «ждать», не прикасался к пище в течение 15 минут ради более вкусной альтернативы.

К сожалению, из-за отличий в дизайне экспериментов результаты разных исследований, посвященных изучению самоконтроля у животных, довольно трудно сравнивать между собой. Кроме того, не все методики одинаково информативны. Команда орнитологов во главе с Мэтью Петелем (Matthew Petelle) из Института орнитологии Общества Макса Планка приняла во внимание эти проблемы и решила сопоставить уровень самоконтроля у краснохвостых жако и трех видов ара — зеленых (Ara ambiguus), синегорлых (A. glaucogularis) и горных (Primolius couloni). Эти виды довольно сильно отличаются друг от друга с точки зрения пищевых предпочтений и социальной структуры. Синегорлые ара питаются почти исключительно плодами пальмы Attalea phalerata, зеленые — в основном плодами диптерикса Dipteryx panamensis (но при их дефиците переходят на другие корма), а горные ара и жако не столь привередливы и едят разные виды плодов и семян. При этом ара живут небольшими семейными группами, а жако образуют более крупные стаи.

Специально для экспериментов авторы собрали установку из двух наложенных друг на друга деревянных дисков, вращающихся независимо друг от друга со скоростью один оборот в минуту. К обоим дискам прикрепили по длинной спице с желтой или синей пластмассовой подставкой для корма на конце. На подставке исследователи размещали лакомство — менее (семечко подсолнуха) или более (кусочек грецкого ореха) любимое попугаями. У половины особей желтый цвет соответствовал более желанному лакомству, а синий менее желанному, а у второй половины наоборот. Во время тестов между подопытной птицей и установкой находился прозрачный пластиковый экран с отверстием посередине. Чтобы добраться до лакомства на конце спицы, попугаю нужно было просунуть голову в отверстие.

Каждая экспериментальная сессия начиналась с четырех демонстраций, в ходе которых попугаи должны были выбрать между более и менее желанной наградой (так ученые проверяли, помнят ли птицы условия опыта). Затем птицам предстояло пройти по четырнадцать тестов. В десяти из них попугай сначала мог дотянуться лишь до подставки с семечком, а грецкий орех оказывался в зоне его доступа спустя некоторое время. Если птица съедала семечко, ученые останавливали эксперимент и лишали ее шанса получить орех до следующей попытки; но если она игнорировала семечко, то вскоре у нее появлялась возможность дотянуться до ореха. В ходе первой сессии задержка между появлением нелюбимого и любимого лакомства составляла пять-десять секунд. Если птица успешно справлялась с этим испытанием, в следующей сессии интервал увеличивали, так что в конце концов он доходил до шестидесяти секунд.


Схематичное изображение экспериментальной установки (в данном случае семечко подсолнуха находится на желтой подставке, а кусочек ореха на синей). Слева: положение спиц во время демонстрации (попугай может дотянуться до обеих подставок). В середине: положение спиц в начале теста (попугай может дотянуться до желтой подставки). Справа: положение спиц в конце теста (попугай может дотянуться до обеих подставок).

Помимо основных тестов, в каждой сессии было еще по четыре проверочных. Они были необходимы, чтобы понять, действительно ли птица дожидается более вкусного лакомства или просто следует усвоенному правилу. В ходе двух тестов оба держателя были одинакового цвета и несли менее вкусное лакомство; при этом один из держателей появлялся с пятисекундной задержкой — но, поскольку на нем тоже находилось семечко, ждать его не было смысла. В двух других тестах держатели разных цветов несли семечко и грецкий орех, как и в основном эксперименте, однако в этом случае более вкусное лакомство первым появлялось в зоне доступа попугая. Птицы успешно проходили проверочные тесты (то есть не ждали прибытия второго семечка в первом тесте и сразу же брали с установки орех во втором) — таким образом, они уловили суть испытания.

Проанализировав результаты экспериментов, Петель и его соавторы обнаружили, что из четырех видов попугаев максимальный самоконтроль демонстрируют жако. Один представитель этого вида дожидался более вкусного лакомства на протяжении пятидесяти секунд, а среднее время ожидания для восьми особей составило 29,4 секунды. У всех трех видов ара успехи были намного скромнее: некоторые зеленые и синегорлые ара оттягивали получение лакомства на тридцать секунд, а для горных ара это значение составило всего двадцать секунд (более того, лишь половина из шести горных ара преодолела пятисекундный порог). В среднем же ара могли подавлять желание получить корм в течение 8,33-20,0 секунды.

У всех четырех видов средний успех особи снижался по мере того, как время ожидания увеличивалось (масса и мотивированность птицы на этот показатель не влияли). Кроме того, у всех видов самки оказались более терпеливыми, чем самцы. А если попугаи сдавались и брали менее вкусное лакомство, они обычно делали это в начале периода ожидания — вероятно, потому что понимали, как долго продлится задержка.

Максимального успеха в ожидании более вкусного лакомства добивались особи, которые тратили время на определенные виды самоуспокаивающего поведения: шагали, взаимодействовали со столом и прозрачным экраном или кусали руку экспериментатора. Впрочем, одним видам такое поведение приносило больше пользы, чем другим. Например, при равной доле времени, используемой для самоуспокоения, зеленые ара демонстрировали больший контроль, чем синегорлые. А жако справлялись с заданиями лучше, чем синегорлые и горные ара, даже если посвящали самоуспокоению столько же времени, сколько и они. Из предыдущих исследований известно, что собаки, волки и шимпанзе также используют самоуспокаивающее поведение, чтобы дождаться желанной награды.

Различия в уровне самоконтроля между четырьмя видами попугаев непросто объяснить с экологической и физиологической точки зрения. Жако, которые питаются разнообразными кормами, превзошли узкоспециализированных зеленых и синегорлых ара, однако горные ара, рацион которых также включает множество видов пищи, справились тестами хуже всех. Крупные размеры и, соответственно, более медленный метаболизм также не оказывают положительного влияния на уровень самоконтроля: жако, которые продемонстрировали лучшие результаты, весят около 450 граммов, а уступившие им зеленые ара — около 1300 граммов. Возможно, отличные способности жако к самоконтролю связаны с тем, что они живут в более сложных сообществах, чем ара, и отличаются более крупным относительным размером мозга.

Однако следует отметить, что зеленые и синегорлые ара относятся к редким и малоизученным видам, так что к имеющимся данным об их социальной структуре следует относиться с осторожностью.

Орнитологи доказали, что для новозеландских попугаев кеа объекты, которые они видят на экране, являются частью реального мира. Так, эти птицы верят, что виртуальный шарик может оказаться в реальном ящичке. Такой взгляд на мир называется наивным реализмом.

P.S. Ссылки на информацию, о которой упоминается в заметке:

Зефирный эксперимент связал самоконтроль шимпанзе с уровнем интеллекта
https://nplus1.ru/news/2018/02/12/marshmellow-chimp

Какаду изготовили три вида инструментов для извлечения семян из твердой оболочки
https://nplus1.ru/news/2021/09/01/cacatua-goffiniana

Кеа оказались наивными реалистами
https://nplus1.ru/news/2021/10/05/nestor-notabilis-naive-realists

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2313 : Октябрь 30, 2021, 12:07:01 »
Африканских предков современных людей назвали Homo bodoensis
https://nplus1.ru/news/2021/10/30/homo-bodoensis
Цитировать
Палеоантропологи описали новый вид предков современных людей, которые жили в Африке в эпоху среднего плейстоцена (около 774–129 тысяч лет назад), и назвали его Homo bodoensis в честь найденного в 1976 году черепа Бодо–I. Использование нового таксона призвано избавить от путаницы с употреблением видовых названий H. heidelbergensis и H. rhodesiensis. Статья опубликована в журнале Evolutionary Anthropology.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2314 : Ноябрь 05, 2021, 13:43:59 »
Микроглия – ключевой игрок в работе сосудов мозга
http://neuronovosti.ru/mikrogliya-klyuchevoj-igrok-v-rabote-sosudov-mozga/
Цитировать
Исследователи Медицинской школы Университета Вирджинии обнаружили важную роль микроглии в регуляции кровотока и поддержании кровеносных сосудов мозга, о которой они рассказали в журнале Nature Communications. Исследователи предполагают, что результаты могут оказаться важными для изучения снижения когнитивных функций, деменции и инсульта.


На рисунке изображена сосудисто-нервная единица, состоящая из астроцитов (AC), перицитов (PC), микроглиальных клеток (MG) и капилляр-ассоциированной микроглии (CAM), нейронов и связанной с ними сосудистой сети.


Истощение микроглии и рецепторов, с помощью которых на может взаимодействовать с капиллярами, различными генноинженерными методами приводит к ухудшению взаимодействий микроглии с сосудами, увеличению диаметра капилляров и церебрального кровотока, а также к нарушению ответа на углекислый газ (сосуды в ответ на него расширяются).

Микроглия выполняет множество важных функций в мозге, мы даже посветили ей отдельный материал. Например, исследователи уже знают, что она контролирует гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), защищающий мозг от токсинов, микроорганизмов и прочего нежелательного «мусора», который может находиться в кровотоке. Микроглия также способствует формированию сложной сети кровеносных сосудов мозга во время развития человека, влияет на запуск и прогрессирование многих заболеваниях. Например, в недавней работе установлено, что при болезни Альцгеймера потеря микроглиальных клеток способствует накоплению амилоидных бляшек на стенках сосудов. Кроме того, она регулирует целостность ГЭБ при инсульте и усиливает межсосудистые взаимодействия при воспалительных процессах.

Но пока еще не до конца понятна роль микроглии в здоровом головном мозге. Новое исследование показывает, что эти клетки представляют собой ключевое звено, защищающее сосуды и регулирующее кровоток.

Исследователи в экспериментах с животными обнаружили микроглию, ассоциирующуюся с капиллярами мозга (CAM) и экспрессирующую определенный рецептор CX3CR1. Также они определили, какую роль эта микроглия исполняет, и выявили, что контролирует эти взаимодействия. Среди важных «обязанностей» капилляр-ассоциированных микроглиальных клеток оказалась помощь в регулировании диаметра капилляров, а также, возможно, уменьшение или увеличение кровотока по мере необходимости.

Предполагается, что  новые результаты могут дать значительный прогресс в изучении заболеваний, поражающих мелкие сосуды мозга. А это состояние, называемое микроангиопатией, способствует развитию сосудистых заболеваний мозга, в том числе ишемического инсульта, а также нейродегенеративных процессов, в частности болезни Альцгеймера.

P.S. Ссылка на этот «отдельный материал» (кстати, весьма познавательно):

Микроглия — на страже здоровья и пластичности мозга
http://neuronovosti.ru/microglia/

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2315 : Ноябрь 08, 2021, 13:03:40 »
У губок найдены вероятные эволюционные предшественники нейронов и миоцитов
https://elementy.ru/novosti_nauki/433891/U_gubok_naydeny_veroyatnye_evolyutsionnye_predshestvenniki_neyronov_i_miotsitov
Цитировать
Губки — одни из самых просто устроенных животных. У них нет ни тканей, ни органов, а есть лишь несколько типов клеток, различающихся по строению и функциям. Секвенирование РНК из тысяч индивидуальных клеток пресноводной губки-бадяги (Spongilla lacustris) с последующим сравнением профилей экспрессии (наборов работающих генов) позволило выделить 18 типов клеток, пять из которых описаны впервые. Разнообразие клеток имеет выраженную древовидную структуру: все типы клеток группируются в четыре семейства, что, возможно, отражает их эволюционную историю (можно допустить, что каждое семейство произошло путем последовательной дифференциации от одного исходного типа клеток). Некоторые типы клеток губки по своему строению, набору экспрессирующихся генов и функциям напоминают мышечные и нервные клетки более сложных животных (Eumetazoa). Их дальнейшее изучение должно пролить свет на происхождение нервной системы и мышц эуметазоев.
Цитировать
В ближайшем будущем, возможно, мы узнаем и о результатах аналогичного исследования пластинчатых: по слухам, авторы обсуждаемой статьи уже работают над этим. У трихоплакса тоже нет нервной системы, но у него, в отличие от губок, есть довольно сложное поведение, на которое можно влиять, добавляя в воду нейротрансмиттеры высших животных. По-видимому, скоро мы узнаем новые факты, проливающие свет на происхождение нервной системы.

P.S. Всю статью сюда тащить не стал (только процитировал начало и конец).

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2316 : Ноябрь 15, 2021, 08:09:35 »
В архее корни континентов росли за счет двусторонней субдукции
https://elementy.ru/novosti_nauki/433895/V_arkhee_korni_kontinentov_rosli_za_schet_dvustoronney_subduktsii
Цитировать
Результаты петролого-термомеханического моделирования, выполненного на трех суперкомпьютерах в России и Швейцарии, показали, как менялись свойства подстилающей литосферу верхней мантии на протяжении четырех с половиной миллиардов лет — от архея до наших дней. Результаты исследования, первая часть которого была опубликована в прошлом году, а вторая — совсем недавно, позволили ответить сразу на несколько основополагающих вопросов геологии: в каком виде работала тектоника плит на ранних этапах развития нашей планеты, как образовались первые кратоны — зародыши континентов, почему их корни уходят так глубоко в мантию и почему к этим корням приурочены практические все алмазы на Земле. Ключевой вывод из построенной модели заключается в том, что в архее литосферные плиты были более пластичными, чем сейчас, поэтому при их столкновении одна из погружающихся в мантию плит увлекала за собой вторую, — то есть субдукция была двусторонней. Этот механизм обеспечивал доставку в мантию веществ, необходимых для формирования гранитной магмы, ставшей впоследствии «фундаментом» континентальных плит.
Цитировать
Фрагменты древнейшей коры сегодня сохранились только на континентальных платформах, да и то, в их наиболее древних частях — кратонах, представляющих собой ядра протоматериков. Мощность литосферы — внешней твердой оболочки Земли, состоящей из земной коры и связанной с ней верхней части мантии — под кратонами достигает 150–200 км (а кое-где — и 350 км), в то время как в среднем для континентальной литосферы она составляет около 80 км. Эти самые глубокие области литосферы — так называемые корни континентов. На протяжении длительного геологического времени они обеспечивали тектоническую стабильность древних континентальных блоков и их гидростатическое равновесие с подстилающей мантией, поэтому их еще называют «кили кратонов» (cratonic keels).
Цитировать
Долгие годы перед геологами стоял неразрешимый вопрос: каким образом образовались эти древние корни и как они связаны с континентами. Интерес к этим структурам был связан еще и с тем, что мантийные части кратонов — это кладовая алмазов нашей планеты. Практически все алмазы, приуроченные к корням континентов, имеют возраст около 3 млрд лет, а в современных условиях не образуются.

P.S. Дополнительное свидетельство того, что нельзя слепо переносить сегодняшние условия и сегодняшние закономерности (в геологических, в геофизических и в геохимических процессах Земли) на прошлое. В прошлом были не только другие условия, но и другие закономерности работали. Это замечание к вопросу о возникновении жизни на нашей планете, касательно тогдашних условий и тогдашних закономерностей.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2317 : Ноябрь 15, 2021, 17:56:10 »
У бактерий и архей нашли альтернативные версии генетического кода
https://www.nkj.ru/news/42471/
Цитировать
У нескольких видов микроорганизмов некоторые «слова» генетического кода изменили значение с одного на другое.

Генетический код — это соответствие между аминокислотами, из которых состоят белки, и азотистыми основаниями в нуклеиновых кислотах, ДНК или РНК. Азотистых оснований у нас четыре — аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) и цитозин (С) (в РНК вместо тимина стоит урацил — U); их обычно называют генетическими буквами и обозначают буквами. Аминокислоты закодированы тройками букв, эти тройки называются триплетами, или кодонами; можно сказать, что азотистые основания складываются в трёхбуквенные «слова». Некоторым аминокислотам соответствует только по одному триплету, есть аминокислоты, кодируемые двумя, тремя, четырьмя и даже шестью триплетами. Последовательность триплетов в гене соответствует последовательности аминокислот в белке, и когда белок-синтезирующая машина считывает код белка, она считывает его по тройкам. При синтезе белка нужно знать, где начинать и где заканчивать, поэтому, кроме кодонов, кодирующих аминокислоты, есть ещё старт- и стоп-кодоны. Понятно, что старт-кодоны дают сигнал начать синтез белка, одновременно они обозначают аминокислоту метионин. Стоп-кодоны дают сигнал закончить синтез белка и никаких аминокислот не обозначают.

Какое-то время код считался универсальным в том смысле, что у всех живых организмов аминокислоты кодируются одними и теми же кодонами. Но потом выяснилось, что в генетическом коде есть вариации. У бактерий и архей могут быть альтернативные старт-кодоны; у некоторых простейших стоп-кодон прочитывается как аминокислота. У клеточных органелл митохондрий, которые дают клетке энергию, есть своя ДНК, и генетический код митохондрий в некоторых позициях отличается от стандартного кода, причём митохондрии разных организмов могут быть в этом смысле со своими особенностями. Вообще говоря, если не брать в расчёт митохондрии, то обычные отклонения от стандартного кода состоят в том, что какой-то аминокислотный кодон превращается в стоп-кодон, либо стоп-кодон прочитывается как кодирующий аминокислоту.

В статье, опубликованной недавно в журнале eLife, говорится о том, что среди живых существ есть более значительные отклонения от стандартного генетического кода. Сотрудники Гарвардского университета проверили более 250 тысяч геномов бактерий и архей на предмет альтернативности кодирования. Проверяли их, конечно, не вручную, а с помощью специальной программы, которая сопоставляла последовательность ДНК того или иного микроорганизма с последовательностью его белков (конечно, если последовательность ДНК и белков известна и хранится в общедоступной базе данных). Если при таком сравнении у алгоритма появлялось подозрение, что последовательность азотистых оснований в ДНК как-то не очень соответствует последовательности аминокислот в белках, то бактерия или архея становились кандидатами в «альтернативщики». И дальше их изучали на предмет альтернативного кода более подробно.

В итоге удалось найти пять новых видов микроорганизмов с серьёзными отклонениями от обычного кода, и ещё для семи видов подтвердились прежние подозрения, что их код не совсем такой, как у всех остальных. Что значит серьёзные отклонения? Как было сказано выше, обычно альтернативные версии кода касаются стоп-кодонов. А вот у этих двенадцати альтернативные значения были у кодонов, которые в стандартном коде кодируют аминокислоты. Причём альтернативные коды были очень похожи между собой: например, во всех двенадцати случаях изменения в значении касались триплетов AGG, CGA, и CGG, которые в стандартном коде означают аминокислоту аргинин (у некоторых микроорганизмов-«альтернативщиков» аргининовые кодоны отошли к триптофану).

Изменение одного аминокислотного кодона на другой — это намного более впечатляющая встряска для белок-синтезирующего аппарата и для всех белков. Если стоп-кодон принимает аминокислотное значение, он просто добавляется к уже существующему словарю — как если бы мы просто узнали новое слово, если же изменения касаются аминокислотных триплетов, то это всё равно, как для нас слово «кошка» вдруг стало бы обозначать девятиэтажный дом. Тем не менее, бактериям и археям как-то удалось изменить стандартный генетический код, хотя как именно это происходило в эволюции, понять довольно трудно. Может быть, альтернативные версии генетического кода на самом деле какое-то время развивались вместе со стандартной версией, может быть, они возникли как модификация стандарта.

Причины опять же могут быть разные: например, весной мы писали об альтернативном генетическом алфавите у некоторых бактериофагов — вирусов, поражающих бактерии. Благодаря альтернативному алфавиту они обманывают защитные противовирусные системы бактерий. То есть вирусы-бактериофаги в принципе могут изменять у себя и генетический алфавит, и генетический словарь. Одна из бактерий, описанная в новом исследовании, страдает от бактериофага, который пользуется тем же альтернативным кодом, что и сама бактерия. Возможно, что сначала бактерия столкнулась с «альтернативным» вирусом, а потом сама изменила свой код, чтобы лучше отбиваться от паразита.

P.S. Ссылка в дополнение:

Вирусная «буква»
https://www.nkj.ru/news/41326/
Многие бактериальные вирусы используют альтернативный генетический алфавит, тем самым обманывая защитные противовирусные системы бактерий.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2318 : Ноябрь 17, 2021, 08:38:39 »
Продублирую:
Речь и орудийная деятельность контролируются единым центром в базальных ядрах
https://elementy.ru/novosti_nauki/433897/Rech_i_orudiynaya_deyatelnost_kontroliruyutsya_edinym_tsentrom_v_bazalnykh_yadrakh

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2319 : Ноябрь 19, 2021, 18:38:52 »
Правда ли, что понимание иерархии у шимпанзе и люди устроено одинаково?
https://www.popmech.ru/science/318112-shimpanze-i-lyudi-odinakovo-ponimayut-ierarkhiyu/
Цитировать
Обычно я пишу про человеческое поведение, но тут подвернулось классное исследование шимпанзе, и я решила, что вам тоже будет интересно.

Выяснилось, что они ассоциируют абстрактные понятия с физическими образами, как и мы.

Практически во всех человеческих языках физические метафоры активно используются для описания абстрактных вещей. «Все прошло гладко». «Жесткий характер». «Твердое решение». Есть целая научно-популярная книга «Теплая чашка в холодный день» о том, как человеческий мозг ассоциирует тактильные образы с более сложными концепциями. Но как выяснить, есть ли что-то подобное у шимпанзе?

Человекообразные обезьяны, с которыми работали приматолог Икума Адачи и психолог Кристоф Дахл, были уже приучены выполнять несложное задание: смотреть на фотографию, а затем выбирать ее на сенсорном экране среди нескольких других. На первом этапе участник эксперимента видел портрет знакомого шимпанзе (они различают лица ничуть не хуже нас), а на втором — двух знакомых шимпанзе, из которых нужно было выбрать того, чья фотография уже была предъявлена две секунды назад.

Хитрость в том, что фотографии двух шимпанзе были расположены вертикально, одна над другой. При этом, поскольку испытуемый был лично знаком с обоими персонажами, он знал и их социальный статус: кто лидер в стае, кто середнячок, а кто аутсайдер. Исследователи предположили, что, если шимпанзе мыслят так же, как мы — представляют иерархию как пирамиду, в которой крутые чуваки находятся высоко, а лузеры низко, — то они будут быстрее находить фотографию лидера или аутсайдера, когда она расположена в верхней или нижней части экрана соответственно.

Именно так и получилось. Шимпанзе тратили по 700 миллисекунд на ответ, если фотография была там, где ей положено, и по 900 миллисекунд, когда изображение лидера располагалось в нижней части экрана или изображение аутсайдера — в верхней. Ученые провели достаточно тестов, чтобы показать, что отличие устойчивое и статистически значимое.

Способность ассоциировать физические свойства пространства с абстрактными понятиями (ученые называют ее концептуальным метафорическим картированием) — это явление, изучением которого в основном занимаются лингвисты. Всегда считалось, что это свойство нашего мышления неразрывно связано с языком, который мы используем для описания мира. Но шимпанзе, участвовавшие в исследовании, не умели говорить.

Получается, что этот способ восприятия мира может существовать независимо от языка и, вполне возможно, присутствовал у нашего с шимпанзе общего предка задолго до того, как мы поднялись на вершину эволюционной иерархии и придумали словосочетание «высшие приматы».

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2320 : Ноябрь 20, 2021, 05:32:42 »
Создана первая искусственная геномная ДНК
https://ria.ru/20211119/dnk-1759882833.html
Цитировать
Японские биологи создали первую искусственную геномную ДНК, которая может воспроизводиться и развиваться вне клетки. Ученые смогли запустить процесс экспрессии генов и внеклеточную репликацию в ДНК, созданной в бесклеточной системе из нуклеиновых кислот и белков. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Synthetic Biology.

Способность к размножению и развитию — одна из определяющих характеристик живых организмов. До сих пор не удалось создать искусственные материалы с такими характеристиками. Чтобы заработала искусственная молекулярная система, которая может размножаться и развиваться, генетическая информация, закодированная в ДНК, должна быть переведена в РНК, запущена экспрессия белков, а цикл репликации ДНК с этими белками должен поддерживаться в системе в течение длительного времени. Основная трудность заключается в том, что гены, необходимые для репликации ДНК, одновременно должны выполнять свои функции экспрессии.

Чтобы обойти эту проблему, ученые из Токийского университета во главе с профессором Норикадзу Ичихаши (Norikazu Ichihashi) вместо сложного механизма репликации ДНК, используемого живыми организмами, который требует большого количества генов, создали искусственную систему репликации всего с двумя генами — фермента репликации ДНК Phi29 и Cre-рекомбиназы. Авторы предположили, что эти два белка будут хорошо функционировать при низких концентрациях и смогут экспрессироваться в достаточных количествах даже в существующих бесклеточных системах трансляции.

Они создали такую бесклеточную систему транскрипции-трансляции, в которой им удалось транслировать гены в белки и реплицировать исходную кольцевую ДНК с помощью кольцевой ДНК, несущей два гена, необходимых для репликации. Более того, они успешно улучшили исходную ДНК, увеличив эффективность ее репликации в десять раз. Запущенный учеными цикл репликации ДНК продолжался в течение 60 дней.

Исследователи отмечают, что, добавляя гены, необходимые для транскрипции и трансляции, к разработанной ими искусственной ДНК, можно создавать искусственные клетки, которые могут расти автономно, питаясь низкомолекулярными соединениями, такими как аминокислоты и нуклеотиды.

В будущем такие клетки можно будет использовать для производства лекарств и продуктов питания. Сейчас для этой цели в технологии включают живые микроорганизмы. Если их заменить на искусственные программируемые клетки, процессы станут более стабильными и управляемыми, считают авторы.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2321 : Ноябрь 25, 2021, 13:50:59 »
Младенческий «запах» управляет взрослой агрессией
https://www.nkj.ru/news/42545/
Цитировать
Кожа маленьких детей выделяет вещество, которое усиливает женскую агрессию и ослабляет мужскую.

Сотрудники Института Вейцмана рассказывают в Science Advances о том, как запах маленьких детей влияет на их родителей. На самом деле, это не совсем запах или даже совсем не запах — речь идёт о веществе гексадеканале (HEX), у которого запаха нет. Тем не менее, попадая в нос, он вызывает у нас определённые переживания, так что его в каком-то смысле можно уподобить феромону.

Гексадеканаль можно найти на коже, в слюне и фекалиях; его выделяют и взрослые тоже, но особенно много его выделяется с кожи младенческой головы. Если HEX чувствовали мыши, они переставали нервничать и суетиться, то есть вообще расслаблялись. На людей же гексадеканаль действовал немного иначе. Для эксперимента группу добровольцев просили сыграть в игру, которая вводила их в психологический дискомфорт. Суть игры была в том, чтобы разделить с другим человеком некоторую сумму виртуальных денег. Участники эксперимента думали, что играют на самом деле с человеком, хотя на самом деле их партнёром был компьютер, запрограммированный так, чтобы требовать себе 90% денег. Если человек предлагал ему меньше 90%, на экране появлялась большое красное «НЕТ!», и это означало, что никто никаких денег теперь вообще не получает.

У игрока была возможность отомстить жадному «партнёру», включив в его комнате громкий шум. Уровень шума можно было регулировать от не очень сильного до очень сильного — так можно было понять, насколько зол человек. Денег вернуть было уже нельзя, но, по крайней мере, можно было выплеснуть агрессию.

И самое главное: во время игры у половины игроков под носом была приклеена полоска с гексадеканалем, а у половины — такая же полоска, но без гексадеканаля. Оказалось, что у женщин он усиливал агрессию в среднем на 13% — то есть игроки-женщины с гексадеканалем под носом с большей готовностью включали для «партнёра» звук погромче. А вот у мужчин с гексадеканалем агрессия падала, в среднем на 20%. Магнитно-резонансная томография мозга показала, что при этом у женщин слабеет общение между зонами мозга, которые контролируют агрессивное поведение, а у мужчин общение между теми же зонами, наоборот, усиливается.

У млекопитающих с потомством материнская агрессия просыпается обычно в адрес того, кто покушается на её детёнышей, у самцов же агрессия направлена на самих детёнышей, неважно, своих или чужих. Однако как в этом случае обстоят дела у людей, ещё предстоит исследовать: всё-таки в эксперименте участвовали не родители с детьми, и агрессивность со стороны взрослых оценивали не в отношении детей, а в адрес партнёра по финансовой игре.

Называть гексадеканаль феромоном тоже нужно с осторожностью. Феромоны насекомых и других живых существ чрезвычайно сильно влияют на поведение, феромоновый сигнал работает как прямая команда сделать то или это. У людей же поведение зависит от множества факторов, и вряд ли существует химический сигнал, который через обонятельную систему способен отдавать приказы нашему мозгу.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2322 : Ноябрь 27, 2021, 09:51:32 »
Ключевую роль в образовании каменного угля играли микроорганизмы
https://elementy.ru/novosti_nauki/433901/Klyuchevuyu_rol_v_obrazovanii_kamennogo_uglya_igrali_mikroorganizmy
Цитировать
Каменный уголь сложен материалом первично растительного происхождения, перемещенным на глубину и преобразованным там под воздействием высоких температур и давления. Традиционно считают, что природный газ, присутствующий в угольных пластах, образуется при химических взаимодействиях, сопровождающих процесс углефикации. Однако американские геологи выяснили, что при превращении растительных остатков в каменный уголь ведущую роль, скорее всего, играют микробы, а возникающий при этом метан — продукт биогеохимических реакций. Этот результат позволит точнее оценивать запасы угленосных месторождений и оптимизировать их разработку.
Цитировать
Уголь образуется из торфа — рыхлой болотной породы, сложенной гниющим растительным материалом, который в стоячей воде, бедной кислородом, накапливается быстрее, чем происходит его разложение. За миллионы лет захороненный торф в условиях высоких температуры и давления прессуется и теряет воду, углекислый газ и метан, а в составе породы увеличивается доля углерода. Этот процесс называется углефикацией (рис. 1).

По мере повышения давления и температуры (при этом главным фактором является температура), а также с течением времени торф переходит в бурый уголь, а затем — в каменный. При этом в составе породы увеличивается количество битумов, поэтому на Западе уголь делят на суббитуминозный и битуминозный. При достижении температуры выше примерно 235°C битумы разрушаются (процесс дебитумизации), и уголь созревает до высшей степени углефикации — антрацита.

На каждой стадии процесса в породе увеличивается содержание углерода: в суббитуминозном угле его 35–50%, в битуминозном — 50–80%, в антраците — 80–100%. Цифры эти весьма условные — разные страны, а порой и разные компании пользуются своими шкалами. Для примера, в России чаще всего используют такие значения: бурый уголь — 60–75%, каменный уголь — 75–90%, антрацит — 90–100%. Но суть от этого не меняется. Главное, что в процессе углефикации в созревающем угле нарастает концентрация углерода, уменьшается содержание водорода и летучих веществ, повышается теплотворная способность.
P.S. Статья большая, много любопытных фактов. Рекомендую.

Про торф (небольшое замечание):
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D1%84
Цитировать
Торф (устар. турф[1]) — осадочная рыхлая болотная порода, находящая применение как горючее полезное ископаемое. Торф образуется в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затруднённого доступа воздуха. Здесь они разлагаются не полностью, как в почве, а только частично, их остатки из года в год накапливаются. Интенсивность накопления избыточной влаги и развитие торфообразовательного процесса зависят от климатических, геологических, гидрогеологических и геоморфологических условий.

В умеренных, северных и субарктических регионах, где отрицательные температуры в течение длительного периода зимой уменьшают скорость разложения, торф образуется из мхов, трав, кустарников и небольших деревьев.

Во влажных тропиках он образуется из деревьев тропических лесов (листья, ветви, стволы и корни) при почти постоянно высоких температурах.

Оффлайн АrefievPV

  • Участник форума
  • Сообщений: 778
Re: Интересные новости и комментарии
« Ответ #2323 : Декабрь 02, 2021, 14:22:57 »
Как яйцеклетка избавляется от лишней ДНК
https://www.nkj.ru/news/42597/
Цитировать
Оплодотворённая яйцеклетка держит хромосомы сперматозоида подальше от своих собственных, что позволяет ей легко избавиться от лишнего набора хромосом.

О какой лишней ДНК в яйцеклетке тут идёт речь? Мы знаем, что до оплодотворения в яйцеклетке есть непарный (гаплоидный) набор хромосом от матери, а после оплодотворения к ним добавляются такие же непарные отцовские хромосомы из сперматозоида — вместе они образуют двойной (диплоидный) хромосомный набор, необходимый для развития эмбриона.

Тем не менее, в оплодотворённой яйцеклетке есть лишняя ДНК в виде дополнительного набора материнских хромосом. Чтобы понять, откуда она берётся, нужно повнимательнее присмотреться к тому, как созревает яйцеклетка. Там есть много этапов, и самый последний — деление клетки-предшественницы мейозом, когда в результате получаются четыре дочерние клетки с одинарным набором хромосом. Четыре — потому что мейоз состоит из двух делений подряд. При этом клетка-предшественница (или ооцит первого порядка) оба раза делится асимметрично, так что почти вся цитоплазма достаётся только одной из дочерних клеток. Она и окажется зрелой яйцеклеткой, а три оставшиеся очень мелкие клетки, так называемые полярные тельца, исчезают.

И вот тут есть одна особенность: после первого деления получается большая клетка (ооцит второго порядка) и маленькая — первое полярное тельце. При обычном мейозе обе клетки должны тут же поделиться ещё раз, но ооцит второго порядка замирает на полпути. Он определённым образом меняется, готовясь к оплодотворению, но при этом в нём остаётся по две материнские копии каждой хромосомы. При оплодотворении в яйцеклетке оказывается тройной набор хромосом. Но тут она завершает деление: лишний хромосомный набор уходит в ещё одно полярное тельце, и в оплодотворённой яйцеклетке оказывается нормальный двойной набор хромосом. То есть, окончательное созревание яйцеклетки, как ни странно, происходит после оплодотворения.

Как при этом последнем делении яйцеклетка не путается в хромосомах? Как у неё получается завершить созревание, сохранив у себя только что приобретённые хромосомы от сперматозоида и избавившись только от лишних материнских хромосом? Сотрудникам японского Института физико-химических исследований (RIKEN) удалось отчасти разгадать эту загадку. Когда сперматозоид стыкуется с яйцеклеткой, его должны встретить специальные белки, которые помогают мембране сперматозоида слиться с мембраной яйцеклетки и высвободить его хромосомы в её цитоплазму. Оказалось, что белок яйцеклетки под названием RanGTP перегоняет мембранные белки стыковки подальше от того места, где находятся хромосомы самой яйцеклетки. И даже если сперматозоид соприкоснулся с яйцеклеткой в неправильном месте, его перетащат туда, где должно произойти слияние.

А после слияния уже другой белок, F-актин, удерживает хромосомы сперматозоида подальше от хромосом яйцеклетки. Она может спокойно отщепить от себя небольшой кусочек цитоплазмы с лишним набором хромосом (то есть полярное тельце), пока сперматозоидные хромосомы болтаются на её противоположном конце.

Эксперименты, которые позволили всё это увидеть, ставили на мышиных яйцеклетках и сперматозоидах; скорее всего, то же самое происходит и у человека, хотя проверить всё равно нужно. Возможно, некоторые формы бесплодия и неудачи в искусственном оплодотворении связаны с тем, что механизм временного разделения яйцеклеточных и сперматозоидных хромосом работает с аномалиями, или что сперматозоид вводят — при искусственном оплодотворении — настолько не туда, что яйцеклетка не может отделить одни хромосомы от других.

Результаты исследований опубликованы в Journal of Cell Biology.