531 ответов в этой теме

[terminalX]

Вот и Курпатов, уже упоминавшийся здесь ранее. Кстати, цитирует отличную книгу Майкла Газзаниги о каллозотомии и её последствиях при лечении эпилепсии и прочих глюках разделённого мозга.

 

[jacktorsee]

Микроскопы усиленные искусственным интеллектом (ИИ) могут помочь клиническим микробиологам диагностировать потенциально смертельное заражение крови и повысить шансы пациентов на выживание, по данным микробиологов в медицинскомй центре Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC). В статье, опубликованной в журнале клинической микробиологии, ученые продемонстрировали, что автоматизированная система ИИ-усиленного микроскопа "highly adept" при идентификации изображений бактерий быстро и точно. Автоматизированная система может помочь облегчить нынешнюю нехватку высококвалифицированных микробиологов, что, как ожидается, ухудшится по мере достижения 20 процентами технологов пенсионного возраста в ближайшие пять лет.

 

"Это знаменует собой первую демонстрацию машинного обучения в диагностической области", сказал старший автор Джеймс Кирби, доктор медицинских наук, директор клинической лаборатории микробиологии BIDMC и доцент патологии Гарвардской медицинской школы. "С дальнейшим развитием, мы считаем, что эта технология может стать основой будущей диагностической платформы, которая расширяет возможности клинических лабораторий, в конечном счете ускоряя оказание помощи пациентам."

 

Команда Кирби использовала автоматизированный микроскоп, предназначенный для сбора данных изображений высокого разрешения с микроскопических слайдов. В этом случае пробы крови, взятые у пациентов с подозрительными инфекциями кровотока, инкубировались для увеличения бактериального числа. Затем, горки были подготовлены путем размещения капли крови на стеклянной горке и окрашены красителем, чтобы сделать бактериальные структуры клеток более заметными.

 

Затем они обучили сверточная нейронная сеть (КНС) - класс систем искусственного интеллекта по образцу зрительной коры млекопитающих и используется для анализа визуальных данных-классифицировать бактерии по форме и распределению. Эти характеристики были отобраны для представления бактерий, которые чаще всего вызывают инфекции кровотока; стержневые бактерии, включая кишечную палочку; круглые кластеры видов стафилококков; и пары или цепи видов стрептококков.

 

"Подобно ребенку, система нуждалась в обучении", - сказал Кирби. "Научиться распознавать бактерии требовалось много практики, совершая ошибки и учась на этих ошибках."

 

Для его обучения ученые накормили неохлажденной нейронной сетью более 25 тысяч изображений из образцов крови, подготовленных во время рутинных клинических тренировок. Обрезая эти изображения, в которых бактерии уже были идентифицированы клиническими микробиологами человека, исследователи создали более 100 000 обучающих изображений. Машинный интеллект научился сортировать изображения по трем категориям бактерий (стержневые, круглые кластеры, круглые цепи или пары), в конечном счете достигая почти 95-процентной точности.

 

Затем команда бросила вызов алгоритму сортировки новых изображений из 189 слайдов без вмешательства человека. В целом алгоритм достиг более 93 процентов точности во всех трех категориях. Дальнейшее развитие и обучение, Кирби и его коллеги предполагают, АИ-увеличенная Платформа может быть использована как полностью автоматизированная система классификации в будущем.

 

Между тем, Кирби предполагает, что автоматизированная классификация может улучшить нехватку человеческих технологов, помогая им работать более эффективно, "предположительно сокращая время чтения технолога от минут до секунд", сказал он.

 

В то время как человеческие технологи регулярно предоставляют высокоточные диагнозы, спрос на этих высококвалифицированных работников превышает предложение в Соединенных Штатах. Девять процентов лаборантов остаются незаполненными, и это число, как ожидается, резко возрастет, как технологи поколение Бэби-Бумеров начнет выходить на пенсию в массовом порядке, согласно опросу 2014 от американского общества по клинической патологии.

 

Более того, эти изображения могут быть отправлены удаленно, в результате чего высокий уровень экспертизы в любом месте Интернет достигает. Это критически важно, так как быстрая идентификация и доставка антибиотиков является ключом к лечению инфекций крови, которые могут убить до 40 процентов пациентов, которые их развивают. Каждый день пациент не лечится связан с повышенным риском смертности.

 

В дополнение к своему клиническому использованию, новый инструмент может также иметь приложения в микробиологии обучения и исследований, отметил Кирби.

 

"Инструмент становится живым хранилищем данных, как мы используем его," сказал он. "А могли бы быть использованы для подготовки новых кадров и обеспечения компетентности. Он может обеспечить беспрецедентный уровень детализации как инструмент исследования."

https://www.scienced...71215143252.htm

Сообщение изменено: jacktorsee (18 декабря 2017 - 02:18)

[terminalX]

Независимое формирование ЦНС

 

Новые данные указывают на независимое формирование центральной нервной системы в разных группах животных

 

Предполагалось, что центральная нервная система (ЦНС) билатерий возникла единожды и имелась уже у их последнего общего предка. В пользу этой гипотезы свидетельствует сходство спинно-брюшной генетической «разметки» ЦНС у позвоночных, кольчатого червя Platynereis и, отчасти, дрозофилы. Новое исследование скандинавских биологов поставило под сомнение эту идею. Авторы изучили развитие ЦНС у девяти видов животных, относящихся к пяти типам, в том числе у другого представителя кольчатых червей. Во всех девяти случаях генетическая разметка ЦНС оказалась не такой, как у позвоночных и Platynereis. В свете новых данных более правдоподобной становится версия о независимом формировании ЦНС в разных группах билатерий, общий предок которых имел нецентрализованную (диффузную) нервную систему. Кроме того, исследование показало, что генетическая разметка ЦНС может радикально меняться в ходе эволюции, что ведет, с одной стороны, к глубоким различиям между родственными формами (как у двух видов кольчатых червей), с другой — к конвергентному сходству неродственных групп (как у позвоночных и Platynereis).

 

http://elementy.ru/n...pakh_zhivotnykh

[terminalX]

Многие жалуются, что научпоп чрезмерно упрощает науку. Вот вам эво-дево без упрощений (почти)! 

 

[beylbom]

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Висконсинского университета в Мэдисоне обнаружили самые древние из известных на настоящий момент окаменелостей, возраст которых достигает 3,5 миллиарда лет. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте EurekAlert!.

Исследователи обнаружили микроокаменелости, которые не видны невооруженным глазом, на образцах породы сланцевых отложений Апекс в западной части Австралии. Здесь залегают древние отложения, которые не подвергались геологическим изменениям и хорошо сохранились. Микроокаменелости впервые были описаны в 1993 году, однако ряд ученых считал, что они являются минералами, а не следами биологических организмов.

Биологи использовали метод, называемый масс-спектрометрию вторичных ионов, который применяется для анализа состава твердых тел. Это позволило оценить содержание в образцах пород изотопов углерода (углерод-11 и углерод-12), по соотношению которых можно определить различные органические вещества. Оказалось, что микроокаменелости в действительности являются следами живых существ.

По словам исследователей, выявленные соотношения изотопов углерода характерны для фототрофных бактерий, использующих фотосинтез для получения энергии, образующих метан архей и гамма-протеобактерий, потребляющих этот газ.

[jacktorsee]

Специалисты исследовательского отделения Методистской больницы Хьюстона (США) расшифровали код Т-клеток, благодаря которому аутоиммунные заболевания и отторжение органов после трансплантации останутся в прошлом.

 

 

Т-клетки, разновидность лейкоцитов, защищающие организм от инфекций, играют центральную роль в противодействии аутоиммунным заболеваниям и отторжению пересаженных тканей. Для того чтобы разобраться в механизме, лежащем в основе их работы, Вэньхао Чэнь и его коллеги систематически отделяли различные молекулы от Т-клеток, чтобы найти те, которые необходимы им для функционирования.

 

 

Ученые обнаружили, что одной из самых важных для контроля экспрессии генов в Т-клетках молекул является фактор трансмиссии белка IRF4, который обычно можно найти только в иммунной системе. Именно на него и стоит воздействовать, чтобы решить проблему отторжения пересаженных органов или разработать препарат для воздействия на аутоиммунитет.

 

«Мы поняли, что IRF4 является важным регулятором функций Т-клеток, — сказал Чэнь, — и если удалить его, то они станут недееспособными. Таким образом, можно решить проблему аутоиммунитета и отторжения трансплантата. Однако, нужно, чтобы Т-клетки были дееспособны для того, чтобы можно было контролировать инфекции». Сделать это можно, воздействуя на активные Т-клетки, которые уже вступили в контакт антигенами, и не трогая так называемые наивные Т-клетки — те, которые никогда не встречались с антигенами и не производят IRF4. Первые ответственны за аутоиммунную реакцию и отторжение, а вторые вырабатывают IRF4, только когда нужно бороться с инфекцией.

 

После проведенного учеными в течение 30 дней ингибирования IRF4 — обычного периода, во время которого пациент после пересадки органа должен беречься от инфекций — Т-клетки стали необратимо недееспособными. Это означает, что шансы больного на то, что орган приживется, возрастают, пишет EurekAlert. «Как терапевтически ингибировать IRF4 — это вопрос, который может принести Нобелевскую премию, — считает Чэнь. — Если мы сможем найти способ ингибировать IRF4 в активированных Т-клетках, то проблема большинства аутоиммунных заболеваний и отторжения трансплантата будет решена».

 

https://www.eurekale...m-rfk122017.php

Сообщение изменено: jacktorsee (21 декабря 2017 - 11:55)

[jacktorsee]

Растения выявляют возможности принятия решений в условиях конкуренции

 

Биологи из Университета Тюбингена продемонстрировали, что растения могут выбирать между альтернативными конкурентными ответами в зависимости от роста и плотности своих противников. Новое исследование исследователей из Института эволюции и экологии показывает, что растения могут оценивать конкурентоспособность своих соседей и оптимально соответствовать их ответам на них. Результаты были опубликованы в Nature Communications.

 

Показано, что животные, сталкивающиеся с конкуренцией, оптимально выбирают между различными формами поведения, включая конфронтацию, избегание и терпимость, в зависимости от конкурентоспособности своих противников по сравнению с их собственными. Например, если их конкуренты больше или сильнее, животные должны «отказаться от борьбы» и выбрать избегание или терпимость к конфронтации.

Растения могут обнаруживать присутствие других конкурирующих растений через различные сигналы, такие как уменьшение количества света или соотношение красных и дальних длин волн (R: FR), которое происходит, когда свет фильтруется через листья. Известно, что такие сигналы конкуренции вызывают два типа ответов: конфронтационное вертикальное удлинение, благодаря которому растения пытаются перерасти и соприкасаться со своими соседями, а также толерантность к тени, что способствует повышению производительности при ограниченных условиях освещения.Некоторые растения, такие как клональные растения, могут проявлять поведение избегания как третий тип ответа: они растут от своих соседей. «Эти три альтернативные реакции растений на легкую конкуренцию были хорошо документированы в литературе», - говорит Михал Грунтман, ведущий автор статьи. «В нашем исследовании мы хотели узнать, могут ли растения выбирать между этими ответами и сопоставлять их с относительным размером и плотностью своих противников».

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали клональное растение Potentilla reptans в экспериментальной установке, которая смоделировала различные настройки легкой конкуренции. Они использовали вертикальные полосы прозрачных зеленых фильтров, которые уменьшают как количество света, так и R: FR и поэтому могут обеспечить реалистичную симуляцию конкуренции света. Изменяя как высоту, так и плотность этой моделируемой растительности, исследователи могли представить различные сценарии легкой конкуренции для растений.

Результаты показали, что Reptans Potentilla действительно может выбрать свой ответ на конкуренцию оптимальным образом. Когда растения, находящиеся под обработками, имитирующими короткоживущие соседи, которые представляли конкурентам, что, когда они слишком плотные, чтобы избегать латерально, но могут быть переросшими по вертикали, рептаны Po-tentilla показали самый высокий вертикальный рост конфронтации. Однако под моделированными высокоплотными соседями, которые нельзя было переродить ни вертикально, ни сбоку, растения демонстрировали наивысшее поведение толерантности.Наконец, под высокими разреженными соседями, которых можно было избежать только в боковом направлении, растения проявляли самые высокие боковые отклонения.

Результаты этого исследования показывают, что растения могут оценивать плотность и конкурентоспособность своих соседей и соответственно адаптировать свои ответы. «Такая способность выбирать между различными респонсами в зависимости от их результатов может быть особенно важна в гетерогенных средах, где растения могут расти случайно у соседей разного размера, возраста или плотности и поэтому должны иметь возможность выбирать свою соответствующую стратегию», говорит Грунтман. Это исследование дает новые доказательства способности растений интегрировать сложную информацию об окружающей среде и оптимально подходить к ней.

 

https://www.scienced...71221122316.htm

Сообщение изменено: jacktorsee (23 декабря 2017 - 11:10)

[terminalX]

Трансляция.

 

Симпозиум Basic & Clinical Neurology Congress

Клиническая неврология

 

В преддверии Нового года, 23 декабря 2017 года, пройдет первое мероприятие, которое совместно организовали платформа для молодых медицинских специалистов Medical Channel и Московский Международный Медицинский Кластер. Симпозиум Basic & Clinical Neurology Congress (B&C NC) будет посвящен фундаментальному и клиническому аспектам актуальных тем неврологии. Базируясь на принципах открытой дискуссии в медицинском сообществе, каждая тема, освещаемая на симпозиуме, предполагает дальнейшие обсуждения между участниками и спикером. Подобный дискуссионный формат предусматривает создание условий для развития критического мышления в прогрессивном сообществе молодых специалистов.

 

[jacktorsee]

Интервью Зайнера...

Оригинал на английском - https://www.theguard...rispr-interview

 

Джошуа Зайнер, 36-летний бывший биохимик NASA, стал звездой среди биохакеров, после того как на конференции по биотехнологии в Сан-Франциско в начале октября перед полным залом ввел себе в предплечье инъекцию гена для роста мышц. Так он стал первым человеком, который использовал CRISPR в попытке изменить собственные гены. Несмотря на запрет Управления по санитарному контролю США (FDA), он продолжает продавать наборы для всех желающих сделать то же самое. Guardian публикует интервью с этим необычным человеком.

— Вы точно рассчитали дозу CRISPR, которую себе ввели, или это был просто трюк, демонстрирующий возможности биохакеров?

— И то, и другое. CRISPR была неоднократно применена к животным, но люди боятся думать, что их гены тоже можно редактировать. Это настоящий барьер — и моей целью было сломать его, сказать всем: «Инструменты генетического редактирования недороги, и любой, кто обладает хотя бы небольшими знаниями, может начать эксперименты над собой». Я решил начать с гена миостатина — белка, который регулирует рост мышц — потому что он хорошо изучен и приводит к очевидным изменениям.

 

 

— И как сейчас выглядит ваша рука?

— Говорить об этом пока рано — в аналогичных экспериментах с животными результаты виды только через 4-6 месяцев. Думаю, ДНК в некоторых клетках уже изменилась, но я все еще работаю над тестами, которые помогут точно определить, так ли это. Что касается фактического роста мышц, то здесь я скептичен.

— Изменив активность одного гена, можно вызвать множество нежелательных эффектов на уровне регуляции или экспрессии других генов. Вы действительно знаете, что делаете?

— Это сложный механизм, вмешиваясь в его работу, приходится иметь дело с множеством переменных. Я считаю, что для местных инъекций риски незначительны, и мой эксперимент безопасен. Но воздействовать на миостатин по всему организму было бы намного опаснее — неизвестно, например, как бы это повлияло на сердечную мышцу.

— Вы поддерживаете людей, которые хотят самостоятельно проводить генную терапию. Чем вам не угодила существующая система, где лечение тщательно тестируется профессионалами, до того как его использование будет одобрено?

— Я думаю, что, перестраховываясь от возможного вреда генной терапии, мы обрекаем на гибель миллионы людей с наследственными нарушениями. С точки зрения свободы и равных прав нет ничего более справедливого, чем иметь доступ к контролю собственных генов. Я вырос в 90-х годах, воочию наблюдал развитие Интернета и движения хакеров и считаю открытый исходный код потрясающей идеей. Linux, самую используемую операционную систему, создали не выпускники Гарварда или Кембриджа, а финский студент, работавший у себя дома. Я не верю, что стану вдохновителем великой революции, но думаю, что Линус Торвальдс от биотехнологий уже появился и просто ждет, когда на него обратят внимание.

 

— В другом недавнем эксперименте биохакер ввел себе средство для генетической терапии ВИЧ, эффективность которого не была доказана. Что вы знаете о стартапе Ascendence Biomedical, который его разработал, и поддерживаете ли их подход?

— Я думаю, что они рискуют намного сильнее, когда вторгаются в область медицины и заявляют, что способны лечить людей. Появляются моральные и этические проблемы, и правительство, несомненно, будет бороться с подобным. С другой стороны, я сам с сомнением отношусь к новым методам лечения, для которых нет достаточных данных или поддержки специалистов. Повторюсь, я считаю, что люди имеют право делать со своими телами все, что угодно — но только основываясь на научных данных.

— Семья поддерживает ваши действия?

— Я обычно скрываю от них свои планы, на случай, если они попытаются отговорить меня. Если я решил что-то сделать, я тщательно взвесил плюсы и минусы, а семья может не понять, сколько исследований я провел. Моя мама поддерживает меня, но думает, что я сумасшедший. Она была очень опечалена, когда я покинул NASA.

— В прошлом году вы самостоятельно провели операцию по фекальной трансплантации. Как все прошло?

— Я сделал это, чтобы решить проблемы с кишечником и думаю, что достиг нужного эффекта. Анализы ДНК подтверждают, что состав моих кишечных бактерий изменился. В то же время, я не могу порекомендовать повторить мой опыт каждому — есть более безопасные альтернативы самостоятельным операциям. В США фекальная трансплантация строго регулируется, но в Великобритании есть специализированные клиники.

 

— Где биохакеры получают оборудование, инструменты и химикаты?

— Многие об этом не догадываются, но любой человек имеет доступ к тем же ресурсам, что и профессиональные биологи. Например, я могу заказать образцы ДНК онлайн и их пришлют мне домой. Если я хочу секвенировать какие-то последовательности генов, я отправлю их в специализированную компанию. В обоих случаях речь идет о небольших суммах в $6-10.

— Над чем вы планируете работать дальше?

— Мы всегда были рабами генома. Пришло время дать людям возможность редактировать свои гены — это поменяет само понятие «человек». Звучит как научная фантастика, но генная терапия применялась с 1990-х годов, просто охватывала небольшое число людей. Я хочу помочь людям генетически модифицировать самих себя.

— Как будет выглядеть мир будущего, где генное редактирование своими руками станет обычным делом?

— Я представляю себе это как сцену из «Бегущего по лезвию», где в научной лаборатории есть специалист, который делает глаза. Я думаю, что появятся аналоги тату-салонов, клиенты которых смогут изменить цвет глаз или волос или ввести ДНК для роста мышц. Научившись управлять геномом, человечество почти станет новым видом.

— Первые генномодифицированные организмы, например, помидоры, вызвали волну общественного беспокойства. Вы уверен, что люди будут поддерживать биохакеров, которые меняют свой собственный организм — в том числе тех, кто делает это у себя в гараже?

— Проблема с ГМО состояла в том, что растения модифицировались корпорациями, и мы не могли регулировать этот процесс. Технология, которую продвигаю я, доступна для каждого, будь вы сотрудник биотехнологической компании или парень, экспериментирующий у себя в подвале. По моему опыту, люди относятся к биохакингу позитивно. Посмотрим, что будет дальше, когда редактирование собственного генома станет привычным делом.

[terminalX]

Ну Станислав разошелся)

 

[terminalX]

Полусинтетический организм с ШЕСТЬЮ основаниями ДНК теперь умеет размножаться.

 

Биологи из Научно-исследовательского института Скриппса пошли создали полноценную полусинтетическую бактерию (на фото вверху), которая осуществляет транскрипцию искусственной базовой пары в мРНК с двумя синтетическими кодонами и тРНК с родственными синтетическими антикодонами — и их эффективное декодирование в рибосоме для включения естественных или неканонических аминокислот во флюоресцентный белок «superfolder GFP» (sfGFP).

 

 

https://m.geektimes.ru/post/296021/

Там же ссылка на оригинал.

[terminalX]

Какие достижения в науке редакция журнала Science определила как наиболее выдающиеся в 2017 году? И что явилось главным научным прорывом года?

 

[terminalX]

Более 3 часов о массовых вымираниях от известных палеонтологов: Попов, Марков, Тесакова и др.

[terminalX]

4 часа о динозаврах.

 

Содержание:

1. Динозавры. 2. Звероящеры. 3. Фауна мелового периода. 4. Динозавры. 5. Страсти по динозаврам. 6. Древние чудовища России...

Рассказывают палеонтологи: Ярослав Попов, Иварс Зупиньш, Владимир Алифанов, Антон Мелехов и др.

Иллюстрации - палеохудожники: Зденек Буриан, Чарльз Найт, Константин Флёров, Генрих Хардер и др.

 

[jacktorsee]

Инженеры выращивают человеческую мышцу из клеток кожи.

 

Первичная человеческая мышца, выращенная из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, обещает клеточные терапии, открытие лекарств и изучение редких заболеваний.

 

Инженеры вырастили первую функционирующую человеческую мышцу из не-мышечных клеток - клетки кожи вернулись к своему первозданному состоянию стволовых клеток. Возможность начать с клеточной царапины с использованием не мышечной ткани позволит ученым вырастить гораздо больше мышечных клеток, обеспечить более легкий путь к редактированию генома и клеточной терапии, а также разработать индивидуально разработанные модели редких мышечных заболеваний для открытия лекарств и исследования базовой биологии.

 

Биомедицинские инженеры создали первую функционирующую человеческую скелетную мышцу из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

 

Прогресс основывается на работе, опубликованной в 2015 году, когда исследователи из Университета Дьюка создали первую функционирующую человеческую мышечную ткань из клеток, полученных из биопсий мышц. Возможность начать с клеточной царапины с использованием немышечной ткани позволит ученым вырастить гораздо больше мышечных клеток, обеспечить более легкий путь к редактированию генома и клеточной терапии, а также разработать индивидуально разработанные модели редких мышечных заболеваний для открытия лекарств и исследования базовой биологии.

 

Результаты появляются во вторник, 9 января, в Nature Communications.

 

«Начиная с плюрипотентных стволовых клеток, которые не являются мышечными клетками, но могут стать все существующими клетками в нашем организме, позволяет нам выращивать неограниченное количество миогенных клеток-предшественников», - сказал Ненад Бурсак, профессор биомедицинской инженерии в Университете Дьюка. «Эти клетки-предшественники напоминают взрослые мышечные стволовые клетки, называемые« спутниковыми клетками », которые теоретически могут вырастить целую мышцу, начиная с одной клетки».

 

В своей предыдущей работе Бурсак и его команда начали с небольших образцов человеческих клеток, полученных из биопсий мышц, которые назывались «миобласты», которые уже продвинулись дальше стадии стволовых клеток, но еще не стали зрелыми мышечными волокнами. Они выращивали эти миобласты многими складками, а затем помещали их в поддерживающие трехмерные леса, наполненные питательным гелем, который позволял им формировать выровненные и функционирующие человеческие мышечные волокна.

 

В новом исследовании исследователи вместо этого начали с индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток. Это клетки, взятые из взрослых немышечных тканей, таких как кожа или кровь, и перепрограммируются, чтобы вернуться к первозданному состоянию. Затем плюрипотентные стволовые клетки выращивают при затоплении молекулой под названием Pax7, которая сигнализирует, что клетки начинают становиться мышцами.

 

По мере распространения клеток они стали очень похожими на - но не столь прочными, как взрослые мышечные стволовые клетки. Хотя предыдущие исследования завершили этот подвиг, никто не смог затем развить эти промежуточные клетки в функционирующую скелетную мышцу.

 

Исследователи герцога добились успеха, когда предыдущие попытки потерпели неудачу.

 

«Прошли годы проб и ошибок, сделав обоснованные предположения и предприняв детские шаги, чтобы наконец создать функционирующую человеческую мышцу из плюрипотентных стволовых клеток», - сказал Линджун Рао, докторант-исследователь в лаборатории Бурсака и первый автор исследования. «В чем заключались наши уникальные условия клеточной культуры и трехмерная матрица, которая позволяла клеткам расти и развиваться намного быстрее и дольше, чем приемы, основанные на двухмерной культуре, которые более часто используются».

 

Как только клетки были на пути к мышцам, Бурсак и Рао прекратили подавать сигнальную молекулу Pax7 и начали давать клеткам поддержку и питание, необходимые для полного выздоровления.

 

В исследовании исследователи показывают, что после двух-четырех недель трехмерной культуры полученные мышечные клетки образуют мышечные волокна, которые сжимаются и реагируют на внешние раздражители, такие как электрические импульсы и биохимические сигналы, имитирующие нейронные входы, такие как нативные ткани мышц. Они также имплантировали новообразованные мышечные волокна взрослым мышам и показали, что они выживают и функционируют в течение как минимум трех недель, постепенно интегрируя их в нативную ткань через васкуляризацию.

 

Результирующая мышца, однако, не такая сильная, как нативная мышечная ткань, а также отстает от мышцы, выращенной в предыдущем исследовании, которая началась с биопсий мышц. Несмотря на это предостережение, исследователи говорят, что этот мускул по-прежнему обладает потенциалом, который более сильный, более старый родственник этого не делает.

 

Мышечные волокна, полученные из плюрипотентных стволовых клеток, развивают резервуары «спутниковых клеток», которые необходимы нормальным взрослым мышцам для восстановления повреждений, в то время как мышцы из предыдущего исследования имели намного меньше этих клеток. Метод стволовых клеток также способен выращивать гораздо больше клеток из меньшей начальной партии, чем метод биопсии.

 

Оба преимущества указывают на возможность использования этого нового метода регенеративной терапии и для создания моделей редких заболеваний для будущих исследований и индивидуализированного медицинского обслуживания.

 

«Перспектива изучения редких заболеваний особенно интересна для нас», - сказал Бурсак. «Когда мышцы ребенка уже отмирают от чего-то вроде мышечной дистрофии Дюшенна, было бы неэтично брать мышцы от них и наносить дополнительный урон. Но с помощью этой техники мы можем просто взять небольшой образец немышечной ткани, как кожа или кровь, возвращают полученные клетки в плюрипотентное состояние и в конечном итоге вырабатывают бесконечное количество функционирующих мышечных волокон для тестирования ».

 

Этот метод также обещает быть объединенным с генетической терапией. Исследователи могли теоретически исправить генетические нарушения в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках, полученных от пациента, а затем вырастить небольшие пятна полностью здоровой мышцы. Хотя это не могло исцелить или заменить целую больную больную мышцу, ее можно было бы использовать в тандеме с более целенаправленной генетической терапией или исцелить более локализованные проблемы.

 

Исследователи теперь уточняют свою технику, чтобы вырастить более крепкие мышцы и начать работу по разработке новых моделей редких мышечных заболеваний.

 

https://www.scienced...80109104707.htm

 

[jacktorsee]

Новые исследования показывают, как кишечные бактерии могут контролировать наши гены.

 

Бактерии кишечника способны управлять генами

 

Новое исследование Института Бабрахама (Кембридж, Великобритания) указывает на еще одну связь микробиома кишечника с заболеваниями: ученые обнаружили, что бактерии могут напрямую контролировать активность генов и, потенциально, помогать предотвращать рак.

 

Мы уже знаем о связи кишечных бактерий с болезнью Альцгеймера и ПТСР, однако механизм воздействия микробиома на гены оставался неясным. Международная команда исследователей обнаружила один из этих таинственных путей, через которые химические сообщения бактерий кишечника запускают процесс, включающий и выключающий определенные гены.

 

Когда ряд бактерий в кишечнике начинает переваривать фрукты и овощи, вырабатываются короткоцепочечные жирные кислоты. Когда они продвигаются от бактерий к клеткам, составляющим оболочку кишечника, то нарушают выработку белка HDAC2 и повышают число эпигенетических химических маркеров.

В ходе эксперимента было обнаружено, что у мышей, принимавших антибиотики, уничтожившие большую часть бактерий, повысился уровень белка HDAC2, который, как показали предыдущие исследования, связан с раком прямой кишки. Ученые выдвинули гипотезу, что активность микробиома напрямую регулирует экспрессию HDAC2 и объем эпигенетических маркеров, которые, в свою очередь, воздействуют на активность определенных генов. «Короткоцепочечные жирные кислоты — это ключевой источник энергии для клеток кишечника, но мы также доказали, что они воздействуют на эпигенетические маркеры в геноме», — объясняет Рейчел Феллоус, первый автор статьи, опубликованной в Nature Communications.

Исследование предлагает новые направления создания противораковых препаратов и указывает на ранее неизученные возможности прямого воздействия на гены, которые имеются у кишечных бактерий.

https://newatlas.com...activity/52923/

исследование: https://www.nature.c...467-017-02651-5

[terminalX]

Доклад Светланы Павловой "Генетические процессы в хромосомных гибридных зонах у обыкновенной бурозубки Sorex araneus (Mammalia, Eulipotyphla)" состоялся 15 декабря 2017 года на семинаре «ВОПРОСЫ ЭВОЛЮЦИИ» Заседание № 50. ИПЭЭ РАН (при технической поддержке Культурно-просветительского центра "Архэ").

Докладчик: Светлана Владимировна Павлова,

Лаборатории популяционной экологии ИПЭЭ РАН

 

Рассматривая гибридные зоны как естественные лаборатории для изучения процессов дивергенции и видообразования, Hewitt (1988) обращал внимание на то, что в них могут возникать новые генетические варианты. Хромосомные гибридные зоны между различными внутривидовыми формами или расами известны у ряда млекопитающих, в том числе и у обыкновенной бурозубки S. araneus. Кариотипическое разнообразие у этого вида обусловлено Rb-транслокациями и в настоящее время описано 76 парапатричных рас и более трех десятков межрасовых гибридных зон. В докладе речь пойдет об особенностях формирования парапатричных кариотипических форм и процессах в гибридных зонах у этого вида.

 

[jacktorsee]

Генетическая мозаика бывшего раба в Исландии.

 

Ханс Джонэйтан уехал из Дании в 1802 и в конечном счете начал новую жизнь как иммигрант в Исландии. Но он был необычным исландцем. В отличие от большинства исландцев — и даже большинства иммигрантов в Исландию — Ханс Джонэйтан был смешанной расы и бывший раб. Соединяя генетическую информацию от его потомков, ученые в Исландии теперь восстановили существенную часть собственного генома Джонэйтана и генетической истории.

История Джонэйтана была предметом восхищения, не только потому, что он был неожиданным человеком, чтобы найти в 19-м веке Исландию, но из-за его роли в датской юридической истории. Его поездка началась в Карибском море, где он родился у порабощенной матери в тогда датской колонии Санта-Круса. Jonatan и его мать были воспитаны, когда владеющая плантацией семья возвратилась в Данию, но Jonatan сумел убежать и закончил тем, что присоединился к датскому военно-морскому флоту.

Когда он был в конечном счете пойман и заключен в тюрьму, его адвокат привел доводы в пользу его эмансипации на том основании, что рабство было незаконно в Дании, хотя все еще законный в датских колониях. Jonatan проиграл дело, и судья приказал, чтобы Jonatan был возвращен в Карибское море. Он убежал снова и исчез из Дании, появившись в 1805 в Исландии.

Заполнение промежутков

Много деталей отсутствуют в истории Джонэйтана. Например, не ясно точно, как он закончил в Исландии. Личность его родителей также туманная. Хронологические записи предполагают, что его отец был европейцем. Его мать, Эмилия Регина, вероятно, будет первым - или раб второго поколения, но точные детали ее происхождения неизвестны.

В то время как эти вопросы были трудными для хронологических записей ответить, у генетики могли бы быть инструменты, чтобы ответить на некоторых из них. Но генетические данные, в то время как сильный, также дико сложные и грязные. Соединение родословной кого-то, кто жил 200 лет назад, запрашивает большую информацию, большинство которой у нас, как правило, нет доступа к.

По стечению обстоятельств Исландия - место, у которого, оказывается, есть изобилие такой необычной информации. Поскольку страна так географически изолирована, она также необычно генетически изолирована; его небольшое население также предоставляет себя подробному генеалогическому ведению записей.

Используя это захватывающее ведение записей, команда ученых опознала 182 из потомков Джонэйтана в современной Исландии. Исследователи перерыли генетические данные этих людей и нашли 674 отрезка генетической информации, которая совпала с геномными данными, которые мы получили из африканской ДНК.

Сужение данных

"Из-за относительной изоляции исландцев", команда пишет в статье по Генетике Природы, "подлинные африканские фрагменты в потомках [Jonatan], вероятно, произойдут только из [сам Джонэйтан]". Это в противоположность другому, неопознанному африканскому источнику. Но здесь есть важный вопрос: действительно ли эти фрагменты по-настоящему африканские? Вся ДНК человека достаточно подобна, который может быть трудно сказать.

Чтобы проверить это, исследователи смотрели на то, можно ли фрагменты, которые они нашли, было бы определенно считать африканскими. Они обнаружили, что небольшой процент их был разделен с исландцами, у которых иначе, казалось, не было африканского наследия. “Такие фрагменты..., вероятно, не действительно африканские”, пишут они — базы данных, которые связываются, генетические особенности в определенные области мира все еще разрабатываются, и многие детали все еще сглаживаются.

Для остающихся фрагментов ученые использовали только тех, которые могли быть проверены как действительно представление спуска от Jonatan, поперечный сославшись на генетические данные с генеалогическими отчетами родословной. С чем их оставили, по существу составил коллекцию 593 частей загадки африканской ДНК: два от этого правнука здесь, один от той большой правнучки там и другого от того правнука, который является главным образом дубликатом, но несет небольшое количество дополнительных данных.

Как только все те части загадки были собраны, они составили существенную часть общей картины: приблизительно 38 процентов генома Эмилии Регины. Данные предложили, чтобы происхождение матери Джонэйтана лежало в Нигерии, Камеруне или Бенине и что, определенно, она была самой тесно связанной с йоруба из Бенина.

Видеть, просмотрело ли историческое требование европейского выдержанного критику отцовства Джонэйтана, исследователи также мужскую линию от Jonatan до его современных потомков. Они нашли генетическую подпись, которая “чрезвычайно отсутствует в африканском населении” и найденный главным образом в Европе.

“Виртуальная древняя ДНК”

Однородность исландского населения и их подробных семейных данных позволила эту реконструкцию как прецедент того, что могло бы быть возможным. В принципе, тем не менее, исследователи утверждают, что этот вид работы мог бы преуспеть в других случаях, также, если есть также хорошие генеалогические и генетические данные.

“Реконструкция генома предка этого вида может быть рассмотрена как виртуальное древнее исследование ДНК”, пишут они, “посредством чего информация о генотипе восстановлена от длинно-мертвого человека без потребности в образцах ДНК от медосмотра, остается”.

Но возвращение далее, чем 10 поколений вряд ли приведет к любым полезным результатам, и случаи, когда эта техника возможна, вероятно, будут ограничены. Когда это будет выполнимо, тем не менее, что это, конечно, будет сильный способ заполнить недостающие исторические детали замечательных историй как Джонэйтан.

https://arstechnica....escendents-dna/

[terminalX]

Палеоантропологические итоги 2017 года

 

[terminalX]

Новооткрытый жгутиконосец проливает свет на раннюю эволюцию эукариот

 

В ходе изучения простейших, обитающих на тропических кораллах, международный коллектив биологов обнаружил необычного жгутиконосца, получившего название Ancoracysta twista. Генетический анализ показал, что анкорациста представляет собой отдельную, рано ответвившуюся группу эукариот, заслуживающую ранга царства. Особенностью анкорацисты является большое число белок-кодирующих генов в митохондриальном геноме. Сравнительный анализ митохондриальных геномов анкорацисты и других эукариот привел авторов к выводу, что быстрая редукция митохондриального генома и перенос генов из митохондрий в ядро происходили не только на самых ранних этапах эволюции эукариот — до разделения основных эволюционных линий, но и после, причем процесс этот шел параллельно и независимо в разных группах.

 

http://elementy.ru/n...leksandr_Markov

[terminalX]

Тайны сна и тайны мозга (рассказывают Владимир Ковальзон и Александр Калинкин)

 

«Кто познает тайну сна, познает тайну мозга». Сомнология и медицина сна, наряду с хронобиологией и хрономедициной — одни из наиболее бурно развивающихся областей всего комплекса нейронаук и связанных с ним разделов медицины, имеющих важные не только теоретические , но и практические аспекты... Рассказывают Владимир Матвеевич Ковальзон, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова Российской академии наук (РАН), председатель секции сомнологии Физиологического общества им. И.П.Павлова, и Александр Леонидович Калинкин, кандидат медицинских наук, сомнолог, кардиолог. Является одним из ведущих специалистов в области сомнологии в России, эксперт Европейского общества исследователей сна.

 

 

зы. известные специалисты. У Ковальзона читал "Основы сомнологии" и двухтомник по когнитивистике Баарса и Гейджа, где он был науч. редактором.

[terminalX]

Сергей Марков: "ИИ и машинное обучение: итоги 2017 года"

 

[terminalX]

Как стать генным инженером?

 

Стать ученым, например молекулярным биологом, сделать эксперименты и создать ГМО растение. Обычно это воспринимается сродни полету в космос, а на деле, как оказалось, не так уж это сложно. Вместе с Элиной Кирилловой поговорим о том как всего за несколько месяцев можно попасть из кресла главного редактора интернет-издания под ламинар в лаборатории!

 

[terminalX]

Это очень интересная тема для любого эволюциониста.

 

_______________________________

 

Федор Осипов: Клональное разнообразие партеногенетических ящериц Darevskia rostombekowi

 

Проблема гибридогенного видообразования является одной из актуальных и фундаментальных в современной биологии. Считается, что скальная ящерица Darevskia rostombekowi, как и все партеногенетические виды этого рода, имеет гибридное происхождение. Как правило, диплоидные партеногенетические рептилии характеризуются некоторым клональным разнообразием. Однако, данные аллозимного анализа D. rostombekowi показали, что этот вид состоит из одного клона. В данной работе  разработан новый подход геномного анализа животных гибридного происхождения, с использованием клонированных локусов ядерного генома, содержащих микросателлитные ДНК. Полученные на его основе данные позволили пересмотреть многолетнюю гипотезу генетической однородности и моноклональности D. rostombekowi в пользу мультиклональной генетической структуры этого редкого вида.

 

[terminalX]

В этом выпуске мы, традиционно, обсудим лучшие научные статьи. Разберемся как победить отторжение иммунной системой трансплантантов с Оксаной Горяйновой и поговорим о науке с Александром Панчиным.

 

[beylbom]

[terminalX]

В этом выпуске мы, традиционно, обсудим лучшие научные статьи. Разберемся как победить отторжение иммунной системой трансплантантов с Оксаной Горяйновой и поговорим о науке с Александром Панчиным.

Много пустой болтовни, по делу почти ничего не сказали.

[terminalX]

Алексей Бобровский: "Как научить полимерные плёнки ползать и летать"

 

[jacktorsee]

Специалисты Института Макса Планка (Германия) секвенировали геном аксолотля, личинки мексиканской амбистомы, разновидности земноводных, и определили в нем ключевые гены, отвечающие за регенерацию конечностей. По словам ученых, теперь у них в руках есть карта, указывающая путь к восстановлению поврежденных тканей.

 

Ambystoma mexicanum не слишком привязана к своим лапам — да и с чего бы, если она всегда может отрастить новые? За пару недель она способна восстановить кости, мускулы, нервы и все остальное. По сравнению с возможностями человека отращивать волосы и ногти способности саламандры регенерироваться после перелома позвоночника или потери глаза впечатляют. Завидное умение, и привлекающее к себе все больше внимания со стороны научного сообщества.

 

Для того чтобы раскрыть секреты регенерации мексиканской саламандры, международная команда ученых провела секвенирование генома этого земноводного. Это оказалось непросто — ее геном состоит из 32 миллиардов пар оснований ДНК, то есть в 10 раз больше, чем у человека. На сегодня это самый крупный набор генов, который смогли записать ученые. Этого результата удалось добиться при помощи платформы PacBio, которая позволяет секвенировать за один «рид» большое количество фрагментов. Тем не менее, ученым понадобилось провести 72 миллиона отдельных прочтений участков ДНК, чтобы потом другая программа смогли сшить их воедино.

Затем, в ходе анализа генома, исследователи обнаружили несколько уникальных для мексиканской саламандры и других амфибий генов, которые экспрессируются в процессе регенерации. Любопытно, что гены PAX3, которые считались ранее жизненно необходимыми для развития организма, полностью отсутствуют у этих животных, а их функции выполняет родственный ген PAX7.

Разумеется, до появления возможности регенерации конечностей людям еще очень далеко, но секвенирование генома аксолотля — большой шаг к пониманию того, как эта способность развивается и функционирует. А в ближайшем будущем благодаря этому открытию ученые смогут найти новые методы заживления ран и восстановления поврежденных тканей у людей, пишет New Atlas.

[jacktorsee]

 

 

Голые землекопы потенциально могут жить вечно

 

Голые землекопы живут необычно долго для млекопитающих своего размера, и давно привлекают внимание ученых, работающих над загадкой старения. Эти общественные грызуны родом из Африки уже прославились как существа, не чувствующие боли и устойчивые к раку, а также способные задерживать дыхание на 18 минут.

Новое исследование, проведенное одним из подразделений Google, показало, что риск смерти у голых землекопов не пропорционален возрасту. Это значит, что они не подчиняются распределению Гомпертца — Мейкхама — закону, гласящему, что чем старше млекопитающее, тем вероятнее его гибель. Изучив 3000 грызунов, ученые создали математическую модель, предсказывающую вероятность их смерти в определенном возрасте. Никакого пика в старшем возрасте обнаружено не было. Подобный феномен описан для млекопитающих впервые, сообщают о нем пишут Popular Science и Gizmodo.

Некоторые из землекопов, участвующих в исследовании, достигли 30-летнего возраста и продолжают участвовать в размножении. Для сравнения, грызуны сходного размера даже в неволе живут лишь до 6 лет. За всю историю экспериментов с голыми землекопами ученые зафиксировали гибель нескольких сотен зверьков. Однако она каждый раз была связана с конкретными болезнями и с равной вероятностью могла произойти в любом возрасте. Признаков возрастных заболеваний или старческих изменений поведения обнаружено не было.

Это значит, что если голый землекоп избежит травм и болезней, он может жить неограниченно долго — по крайней мере, в неволе. Возможно, признают исследователи, предел жизни этих грызунов существует, но в ходе экспериментов добраться до него пока не удалось. Что касается условий дикой природы, то там голые землекопы, конечно, не бессмертны: многие молодые особи погибают в лапах хищников или из-за других природных причин. Однако выжившие грызуны могут рассчитывать на очень долгую жизнь. Это делает землекопов скорее похожими на морских черепах или дубы, чем на других млекопитающих.

Что же делает этих существ уникальными? По мнению исследователей, причина кроется в их теломерах. Теломеры — участки хромосом, которые играют важную роль в делении клеток. Однако с каждым новым делением их длина сокращается, что может быть одной из причин старения. Землекопы, похоже, нашли способ защищать свои теломеры и намного увеличивать число возможных делений клеток.

Возможно, рекордно долгая жизнь стала результатом их образа жизни. Обычные грызуны, например, мыши, постоянно находятся в опасности и вынуждены жить и размножаться быстро, что не оставляет пространства для эволюции долголетия. В отличие от них, землекопы строят хорошо защищенные подземные колонии и почти не выходят на поверхность, питаясь корнями и клубнями. Королеву землекопов вдобавок охраняют и кормят множество рабочих. Все это благоприятствует эволюционному закреплению признаков, способствующих долгой жизни.

Авторы исследования намерены лучше изучить особенности голых землекопов, обеспечивающие им потенциальное бессмертие, чтобы понять, как стареют люди и как предотвратить развитие возрастных заболеваний.

Сообщение изменено: jacktorsee (31 января 2018 - 01:56)