July 1st, 2017

РНК превратили в противовирусный спрей для растений

Австралийские ученые разработали спрей для растений, обеспечивающий длительное подавление вирусных генов на основе явления РНК-интерференции. В проведенном эксперименте ученые защитили от вирусов растения табака на двадцать дней после однократного распыления. Подобный спрей может быть использован и для изменения свойств растений, однако, ученые пока сконцентрировались на защите культур от вирусов и болезней. Описание работы опубликовано в журнале Nature Plants.

РНК превратили в противовирусный спрей для растений

Подавление вирусных генов основано на естественной системе защиты растений, которая называется РНК-интерференцией. При атаке клетки вирусом клетка «разрезает» двуцепочечную вирусную РНК на короткие РНК-фрагменты, и использует их для распознавания и полного уничтожения цепочек РНК схожей структуры. В отсутствии РНК вирусные белки не формируются, и, таким образом, вирус не может размножаться.

РНК-интерференция уже более 10 лет используется для подавления активности нужных генов: как в лаборатории, так и в ограниченных полевых исследованиях. Например, в работе американских ученых 2015 года продемонстрирован РНК-спрей, убивающий насекомых-вредителей. Недостаток этого спрея в его непродолжительном действии — он активен в течение всего нескольких дней, поскольку незащищенные РНК быстро разрушаются. Фермеры не могут позволить себе применение этого дорогого спрея с достаточной для требуемого эффекта частотой.

В новой работе исследователи соединили РНК с наночастицами глины: такой состав при распылении надежно прилипает к листьям растений и выдерживает несколько поливов. Положительно заряженные частицы глины связывают и защищают от разрушения отрицательно заряженные РНК. С течением времени микроскопические частицы глины постепенно разрушаются, медленно высвобождая РНК. Такой подход позволил продлить защиту растений табака от вирусов до 20 дней. Более того, под защитой оказались даже новые листья, выросшие после опрыскивания — у растений и, например, круглых червей реакция на чужеродную РНК носит систематический характер, распространяясь по организму.

Борьба с вирусами в сельском хозяйстве является большой проблемой: фермеры применяют токсичные пестициды, либо переходят на вирусо-резистентные сорта, созданные с применением генной модификации. Ученые отмечают, что при разумной стоимости новая противовирусная защита спреями-глушителями может стать привлекательной альтернативой пестицидам и генной модификации сельскохозяйственных культур, которая часто занимает длительное время: спрей не токсичен, а РНК в составе спрея не проникает сквозь кожу и быстро разрушается даже при попадании в организм.

Автор: Надежда Бессонова

Ссылка на источник

Buy for 20 tokens
Психиатры называют шизофрению «помойкой психиатрии». Мол, все непонятное сваливают туда. Но среди этого непонятного встречаются и давно известные синдромы, хотя и очень редкие. Европейский комитет экспертов по редким заболеваниям (EUCERD) насчитывает их порядка 8 тысяч. Есть среди…

Биологи нашли принципиально новый механизм клеточной борьбы с вирусами

Американские микробиологи описали неизвестный ранее механизм защиты эукариотических клеток от вирусов. Выяснилось, что эндонуклеаза Drosha, ответственная за формирование микроРНК, умеет выходить из ядра клетки и непосредственно блокировать репликацию РНК-вирусов. Исследование опубликовано в Nature.



биологи нашли принципиально новый механизм клеточной борьбы с вирусами
Вирус Синдбиc — одноцепочечный РНК-вирус, который служит мишенью Drosha

Возникновение эукариот и наличие у них внутренних мембранных структур обусловило разнообразие РНК-вирусов. Соответственно, сразу же появилась и необходимость от них защищаться. В настоящее время известно два основных способа эукариотической защиты от вирусов — более ранняя с точки зрения эволюции РНК-интерференция и система защиты с помощью интерферонов, характерная для позвоночных.

РНК-интерференция осуществляется за счет узнавания двухцепочечных чужеродных РНК-структур в клетке и «натравливания» специальных молекулярных машин на другие такие же структуры, в результате чего РНК вирусов разрезается и инфекция блокируется. Интерфероны — белки, которые способны передавать сигнал между клетками в ответ на воздействие патогена, «предупреждая» соседей об опасности и заставляя их переключиться в режим защиты от вирусов (в частности, блокируется репликация нуклеиновых кислот и синтез белков), а также активируя иммунную реакцию.

Ученые обнаружили третий эукариотический механизм борьбы с вирусной инфекцией, который осуществляется с помощью молекул Drosha. Это белок, относящийся к семейству рибонуклеаз III (RNase III), аналоги которого имеются у всех живых организмов. Он задействован в процессах созревания и разрушения многих клеточных РНК, в том числе, это важнейший фактор формирования микроРНК (участвующих, в том числе, в процессах РНК-интерференции), а также, например, рибосомальных РНК.

Выяснилось, что при возникновении вирусной инфекции Drosha способен выходить из ядра, находить чужеродные РНК со «шпильками» и действовать как зажим, стерически препятствуя работе РНК-полимераз. В результате нарушается репликация одноцепочечных (+) вирусов («плюс» в данном случае подразумевает группу вирусов, одноцепочечная РНК которых представлена кодирующей цепью).



Пример РНК-структуры со шпильками, с которой может связываться Drosha (вирус Синдбис)

Ученые показали, что клетки с выключенным геном, кодирующим Drosha, реагируют на вирус гораздо слабее, и он быстрее размножается внутри них. Это работало именно с одноцепочечными (+) РНК-вирусами, такими, как вирус Синдбис. Последующий анализ показал, что подавление вирусной инфекции с помощью Drosha и его аналогов происходит в клетках растений, членистоногих, рыб, млекопитающих и других организмов, и, по-видимому, является совершенно универсальным и довольно древним способом эукариотической вирусной защиты.

Отдельно стоит отметить, что белки семейства RNase III встречаются в составе некоторых CRISPR-систем (которые являются прокариотической системой защиты от вирусов); кроме того, как мы уже говорили выше, Drosha участвует в формировании микроРНК, задействованных, в том числе, в процессах РНК-интерференции. По-видимому, механизмы защиты от вирусов в ходе эволюции были сложным образом переплетены. Ученые считают, что Drosha вначале был ответственен только за работу с собственными РНК клетки, но умение распознавать РНК позволило ему научиться работать и с чужеродными РНК тоже. В клетках позвоночных, обладающих продвинутой системой интерферонной защиты, Drosha все равно «бросается» на недружественные РНК, подобно собаке, инстинктивно бегущей за брошенной палкой.

А о разработанном для сельского хозяйства «РНК-спрее», подавляющем вирусные инфекции у растений за счет РНК-интерференции, можно почитать здесь.

Автор: Анна Казнадзей

Ссылка на источник

Дочка или сын? Реакция мужского мозга зависит от пола ребенка

Психологи Университета Эмори и Университета Аризоны выяснили, что поведение отцов в общении со своими детьми имеет прямую зависимость от их пола. В отличие от сыновей с дочерями папы ведут себя более внимательно и прислушиваются к их просьбам чаще. Также пол ребенка влияет на восприятие мужским мозгом образов своих малышей. Отчёт с подробностями можно прочитать в журнале Behavioral Neuroscience.

дочка или сын

Мнение о том, что мужчины по-разному ведут себя с дочерями и сыновьями, давно бытует в разговорах, но до сих пор не получило научного подтверждения. Новая работа психологов была направлена на изменение этой ситуации. По словам ведущего автора исследования Дженифер Маскаро (Jennifer Mascaro), большинство мужчин стремятся сделать всё возможное, чтобы помочь своим детям развиваться, но важно представлять, насколько стиль их общения с ребенком может зависеть от его пола.

Учёные пригласили в эксперимент 52 мужчин, 30 из которых отцы девочек, а 22 имеют мальчика. Каждый папа в течении месяца носил на поясе специальное звукозаписывающее устройство, которое предназначалось для 50-секундной записи происходящего с испытуемым каждые 9 минут.

После сбора и анализа аудиозаписей психологи выявили, что при общении с дочерями мужчины вели себя более открыто, делились своими переживаниями, интересовались эмоциями и чувствами ребенка, а также с удовольствием пели им песни. Так, дочери вызывали у мужчин повышенное внимание и заботу, чего нельзя сказать об отношении к мальчикам. Общение сыновей и отцов состояло преимущественно из подвижных игр, а эмоции отходили на второй план. Разговоры между мужчинами и их детьми тоже имели отличия. Например, с девочками отцы чаще использовали сравнительные степени, генерализации и другие аналитические элементы. С сыновьями в ход шли термины «победа», «гордость», «превосходство», так называемый, «язык достижений».

На следующей стадии эксперимента участникам предложили посмотреть фотографии их детей в разных эмоциональных состояниях. Пока мужчины разглядывали своих чад, учёные проводили фМРТ-исследование их мозга. Папы девочек показывали более сильную реакцию на изображения счастливых дочерей, их медиальная и латеральная части орбитофронтальной коры, которая отвечает за обработку визуальной информации, распознавание лиц и положительных эмоции, сильно возбуждалась в это время. Указанные области, к большому удивлению исследователей, активировались в ответ на рассматривание фотографии мальчиков с нейтральным выражением лица. Грустные изображения дочек и сыновей вызывали у отцов одинаковые по интенсивности эмоции.

Особенности проведения исследования не позволили выявить истинную природу выбора отцами стиля общения с детьми разных полов – генетическую или социальную. По мнению авторов исследования, обнаруженные особенности в поведении отцов девочек и мальчиков влияют на социальное и психологическое развитие детей. Известно, что взрослые мужчины часто имеют затруднения в выражении своих эмоции и понимании чувств других людей, они любят соревноваться и побеждать, а женщины наоборот более эмоциональны и мягки. Такие закономерности скорее всего являются последствием общения отцов со своими детьми, при котором у мальчиков в меньшей степени интересуются душевными переживаниями и заботами в отличие от девочек.

Текст: Екатерина Заикина

Ссылка на источник

У шимпанзе обнаружили врожденную склонность к использованию орудий

Группа приматологов из Кембриджского университета и Киотского университета провела длительное наблюдение за инструментальным поведением шимпанзе и бонобо (карликовых шимпанзе) в дикой природе. Ученые установили, что решающим фактором в использовании различных предметов как орудий является врожденная склонность к манипулированию объектами внешнего мира, которая присуща шимпанзе и человеку, но отсутствует у бонобо. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

у шимпанзе обнаружили врожденную склонность к использованию орудий

Исследователи провели несколько месяцев в джунглях Уганды и Конго, наблюдая за несколькими стаями шимпанзе  (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus) в естественных условиях их обитания.  Приматологи тщательно фиксировали все случаи употребления любых объектов окружающей среды в качестве орудий, а также количество предметов, которые, потенциально, могли бы использоваться как инструменты, но не были использованы в подходящих ситуациях как таковые. Дополнительно регистрировались и все ситуации, где употребление орудий было бы уместно (например, раскалывание орехов) и случаи манипулирования объектами без какой-либо насущной практической цели.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

«Неправильный аист» — книга о положительном образе приемной семьи

Фонд Тимченко выпустил книгу дневников родителей, которые воспитывают детей с разными характерами и возможностями.

В ней собраны 432 уникальных истории приемных родителей и детей. Авторы дневников – участники I Всероссийского конкурса «Наши истории», организованного Благотворительным фондом Елены и Геннадия Тимченко в 2015 году. Творческая группа почти два года работала над созданием книги. Каждая история – рассказ о семье, о том, почему родители решили взять на воспитание детей-сирот, как принимали это решение, какие трудности и страхи пришлось преодолеть, как родители учили детей снова верить взрослым.



неправильный аист
Торт в виде книги «Неправильный аист». Фото: фонд Тимченко

По словам издателей, книга рассчитана на широкий круг читателей. Каждый, кто ее прочитает, может почерпнуть для себя что-то важное. Но основная задача авторов — создать положительный образ приемной семьи, в особенности такой, где воспитываются дети с ОВЗ. В СМИ периодически появляются негативные истории о приемных семьях, например, о якобы корыстных целях родителей, берущих детей, ведутся разоблачительные кампании. Здесь же честный рассказ о трудностях и радостях приемной семьи идет от первого лица.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

Я художник, я так вижу!

Художники, скульпторы и архитекторы действительно видят мир иначе, причём не только по сравнению с другими людьми, но и по сравнению друг с другом, выяснили исследователи  из Университетского колледжа Лондона и Бангорского университета. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cognitive Science.



я художник, я так вижу
Изображения, которые показывали испытуемым. Илл. из обсуждаемой статьи

В эксперименте приняли участие по 16 представителей каждой из профессий со стажем не менее восьми лет и 16 человек, не связанных с искусством, в качестве контрольной группы. Учёные показали каждому участнику три распечатанных изображения формата A4: фотографию, предоставленную сервисом Google Street View, картину с собором Святого Петра и сгенерированное компьютером сюрреалистичное изображение. Участники же должны были описать увиденное. Затем с помощью специально разработанной техники исследователи «разобрали» ответы на составные части и проанализировали по ряду количественных и качественных признаков.

Выяснилось, что художники воспринимали и картины, и фотографии как двумерные, плоские изображения. Архитекторы же оказались склонны акцентировать внимание на границах объектов, их расположении в пространстве и использовать для описания более «динамичные» термины. Скульпторы же балансировали где-то посередине.

«Наше исследование показывает, как работа может изменить образ мышления. Уже существуют масштабные исследования, показывающие, как культура меняет восприятие, но сейчас мы обнаружили, что даже в рамках одной культуры у людей разных профессий заметно различается восприятие», — говорит доктор Спирс, ведущий автор работы.

Впрочем, исследователи не исключают и обратной зависимости: люди, воспринимающие мир вокруг как двумерное изображение, могут быть склонны к живописи, а те, кто сосредоточен на границах объектов в пространстве, — к архитектуре.

Текст: Алла Салькова

Ссылка на источник

Ученые завершили работу над 3D-атласом эмбриологии человека

Современная эмбриология шагнула достаточно далеко, но, несмотря на это, сам процесс развития и формирования человеческого эмбриона до сих пор скрывает много загадок. Новый проект ученых из Амстердамского университета позволит лучше увидеть то, как происходит развитие и зарождение новой жизни, благодаря первому в мире интерактивному 3D-атласу эмбриологии.

ученые завершили работу над 3D-атласом эмбриологии человека

В работе над атласом принимало участие 75 человек, которые проанализировали более 15 000 образцов тканей и органов. Все образцы были предоставлены экспертами из университета Карнеги. В итоге было создано 14 различных моделей возрастом от 0 до 60 дней.

Полученный в итоге атлас может лучше понять, как развиваются и протекают различные генетические заболевания эмбриона. По словам одного из участников проекта доктора Бернадетт де Баккер,

«Ученые знают больше о Луне, чем о том, что происходит после зачатия, а на данный момент даже для новых книг используют изображения эмбрионов, сделанные на основе информации 1930-х годов. Новые пособия выходят с теми же иллюстрациями, что и старые, добавляется только новая текстовая информация. В учебной литературе часто рассказывается о развитии человека по аналогии с развитием мыши или цыпленка, что не всегда соответствует истине».

Новейшее учебное пособие создатели выложили в свободный доступ, чтобы любой желающий мог ознакомиться со структурой атласа, а также предоставили демонстрационное видео. С помощью атласа можно во всех подробностях ознакомиться с тем, как формируются различные органы и системы человека.

Автор: Владимир Кузнецов

Ссылка на источник

Калифорния признала самый популярный гербицид возможным канцерогеном

Власти Калифорнии приняли решение внести самый распространенный в мире гербицид — глифосат — в список веществ, которые могут вызывать онкологические заболевания, сообщает Reuters.



калифорния признала самый популярный гербицид возможным канцерогеном
Молекула глифосата

Глифосат (N-(фосфонометил)-глицин) — неселективный гербицид, активный в отношении большинства сорняков. Его чрезвычайная популярность обусловлена как высокой эффективностью, так и тем, что бывший держатель патента на вещество — компания Monsanto — разработала генетически модифицированные культуры (сою, кукурузу и ряд других), устойчивые к этому гербициду, что позволило применять его без риска потери урожая. Порядка 80–90 процентов кукурузы, сои и хлопка, выращиваемых в США, представляют собой именно такие ГМО. Также глифосат широко используется для обслуживания декоративных ландшафтов, полей для гольфа, виноградников и оранжерей.

Первые сообщения о потенциальной канцерогенности глифосата стали появляться в первой половине 2010-х годов. На основании данных, полученных в исследованиях in vitro и на животных, в марте 2015 года Всемирная организация здравоохранения внесла вещество в перечень «весьма вероятно канцерогенных для человека» (категория 2А Международного агентства по изучению рака). Вскоре после этого Европейское агентство по безопасности продуктов питания и экспертная комиссия ООН пришли к противоположному выводу и сообщили, что глифосат сам по себе не приводит к развитию рака, хотя содержащие его гербициды сложного состава могут обладать канцерогенным эффектом.

Тем не менее, калифорнийское Бюро по изучению экологических опасностей для здоровья (OEHHA) приняло решение внести глифосат в перечень потенциальных канцерогенов. Оно вступит в силу 7 июля 2017 года. Впервые подобная инициатива была высказана в 2015 году и привела к длительной судебной тяжбе с Monsanto. Узнав о решении OEHHA, компания заявила о своем намерении подать очередной иск.

«Это не последний шаг… Мы продолжим агрессивно сопротивляться этому неверному решению», — заявил вице-президент Monsanto по глобальной стратегии Скотт Партридж (Scott Partridge).

Внесение глифосата в перечень потенциальных канцерогенов обяжет производителей размещать соответствующее предупреждение на упаковках гербицида. По информации Reuters, они должны будут ввести такую маркировку в течение года или прекратить продажи вещества в Калифорнии.

Осенью 2016 года американский научный коллектив обнародовал результаты крупнейшего на сегодняшний день исследования, посвященного влиянию использования генетически модифицированных сельскохозяйственных культур на окружающую среду. По их данным, внедрение ГМО резко сократило использование инсектицидов и несколько увеличило количество применяемых гербицидов, однако последнее не имеет существенных экологических последствий.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

Мозг человека мог увеличиваться за счёт мышц

Отличия в обмене веществ между нами и обезьянами говорят о том, что наш мозг мог эволюционировать благодаря ослаблению скелетных мышц.

Объём нашего мозга составляет 1 400 кубических сантиметров, что в три раза больше, чем у шимпанзе, нашего ближайшего эволюционного родственника. И энергоёмкость мозга под стать его размерам: если посмотреть, куда уходят наши энергетические ресурс во время отдыха, то окажется, что пятую их часть съедает именно мозг.



мозг человека мог увеличиваться за счёт мышц
Разница в размерах черепа шимпанзе и черепа человека отражает разницу в объёме мозга

Если сравнить с тем же шимпанзе и другими приматами, то у них на мозг тратится в два раза меньше метаболической энергии покоя. И тогда сам собой возникает вопрос – чего стоил нам наш в мозг в эволюционном смысле? Лишней энергии не бывает, и на мозг, очевидно, тратятся ресурсы, которые в противном случае тратились бы на другие органы и ткани.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник