August 8th, 2017

В «диком» пиве нашли новый вид дрожжей

Американские и французские ученые обнаружили в пиве, ферментация которого происходит за счет микроорганизмов окружающей среды, неизвестный до этого вид дрожжей. Отчет о работе доступен на сервере препринтов bioRxiv, также о ней пишет Science.



в «диком» пиве нашли новый вид дрожжей
Pichia apotheca под микроскопом

Большинство современных производителей пива используют для ферментации сусла определенный вид дрожжей (как правило, относящихся к роду Saccharomyces), добавляемый искусственно. Однако существует другой метод сбраживания — спонтанный, или «дикий», традиции которого, как считается, зародились в Бельгии. Он состоит в том, что в сусло позволяют проникнуть микроорганизмам окружающей среды, которые обеспечивают ферментацию. Какие именно микроорганизмы отвечают за этот процесс, как правило, неизвестно.

Пивовар и один из авторов описываемой работы Коди Моррис (Cody Morris) в 2014 году предоставил сотрудникам Вашингтонского и Страсбургского университетов образец бродящего сусла «дикого» пива Old Warehouse («Старый склад»), производимого компанией Epic Ales в Сиэтле. Ученые воспользовались методикой фиксации конформации хромосом Hi-C (она позволяет определить генетический материал, исходящий из одной клетки) для анализа ДНК находящихся в нем микроорганизмов.

Им удалось идентифицировать дрожжи из рода Pichia, которые оказались гибридом P. membranifaciens и ранее неизвестного науке представителя этого рода. Гибрид получил название P. apotheca (от греческого ἀποθήκη — «склад»). Также образец содержал несколько известных представителей родов Pichia, Saccharomyces и Brettanomyces.

Помимо дрожжей анализ выявил ряд бактерий, относящихся к родам Lactobacillus, Pediococcus и Acetobacter. Продукты их жизнедеятельности придают вкусу пива кисловатый оттенок.



в «диком» пиве нашли новый вид дрожжей
Рост Pichia apotheca на питательной среде

Исследователи попытались изготовить пиво, используя чистую культуру открытого грибка P. apotheca. Им это не удалось, поскольку гибрид сам по себе производил слишком мало алкоголя. Однако полученный продукт обладал приятным запахом, который, по мнению ученых, немаловажен для букета Old Warehouse.

Авторы работы выразили готовность предоставить культуру P. apotheca пивоварам, желающим использовать ее в качестве добавки при ферментации сусла. Они также отмечают, что основанные на Hi-C методы анализа оказались способны преодолеть ограничения традиционного секвенирования при изучении сложных наборов различных геномов, примером которого служит бродящее «дикое» пиво.

Три бутылки столетнего пива, недавно обнаруженные на пивоварне в Чехии, позволили микробиологам изучить естественное старение напитка. Еще ранее международная группа ученых выяснила, что подходящая музыка может значительно улучшить субъективное восприятие вкуса пива. А американские исследователи предложили использовать этот напиток для подготовки улиток к эвтаназии при проведении экспериментов.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник

promo alev_biz july 11, 13:42 2
Buy for 20 tokens
Маститые физиологи опубликовали в престижном научном журнале статью о том, что у растений не бывает сознания. Что побудило их сделать этот отчаянный шаг? С научными идеями иногда происходит неприятная штука: они становятся слишком очевидными. В конце концов о них просто перестают говорить.…

Болезнь Альцгеймера предложили лечить мерцающим светом

Ученым из Массачусетского технологического института удалось замедлить накопление бета-амилоида в мозгу мышей с болезнью Альцгеймера, воздействуя на них мигающим светом. Статья опубликована в журнале Nature.

Болезнь Альцгеймера предложили лечить мерцающим светом

Болезнь Альцгеймера — самое распространенное нейродегенеративное заболевание и ведущая причина деменции (приобретенного слабоумия). Нейродегенерация при этом заболевании обусловлена накоплением в мозге двух патологических форм белков: бета-амилоида в форме бляшек и гиперфосфорилированного тау-белка в форме нейрофибриллярных клубков. До сих пор попытки предотвращения синтеза или выведение бета-амилоидных бляшек не приводили к существенным успехам.

В предыдущих исследованиях было показано, что некоторые неврологические заболевания сопровождаются нарушениями гамма-осцилляции нейронов (колебаний потенциалов электроэнцефалограммы в диапазоне от 20 до 50 Гц). Однако взаимосвязь между нарушениями гамма-ритма и клеточными патологиями пока остается не совсем ясной. Считается, что причина нарушения колебаний —в изменениях синаптической активности, вызванных молекулярными и клеточными патологиями. Однако некоторые исследования показывают, что в случае болезни Альцгеймера эта связь может работать и в обратную сторону. Так, повышение синаптической активности у больных мышей in vivo вызывало повышенное образование бета-амилоида в мозгу. Авторы решили проанализировать влияние гамма-осцилляций на молекулярные патологии у мышей с болезнью Альцгеймера.

Для этого они неинвазивно воздействовали на мышей мерцающим светом: мыши просто находились в помещении со светом, мигающим с частотой 40 Гц. Это вызывало у нейронов гамма-колебания с той же частотой. Оказалось, что такого простого воздействия всего по часу в сутки в течение недели достаточно для снижения количества бета-амилоида в мозгу мышей — правда, только в визуальной коре. Воздействие светом испытали на двух типах мышей: молодых 3-месячных мышах с болезнью Альцгеймера, у которых были повышены уровни бета-амилоида в мозгу, но еще не началось образование крупных бляшек и ухудшение когнитивных способностей, и старых мышах, уже имеющих крупные амилоидные бляшки во многих участках мозга. У молодых мышей мигающий свет значительно (на 40-50 процентов) снижал синтез бета-амилоида, а у старых — вызывал рассасывание уже имеющихся бета-амилоидных бляшек. Интересно, что воздействие света, мигающего с другой частотой, такого эффекта не вызывало.

Анализ экспрессии генов показан, что воздействие мигающего света с частотой 40 Гц также вызывало индукцию генов, ассоциированных с активностью макрофагов в микроглии. А гистологический анализ микроглии подтвердил увеличение числа клеток микроглии и захват бета-амилоида макрофагами.

Авторы также испытали воздействие мерцающего света на другие участки мозга. Используя методы оптогенетики, позволяющие избирательно стимулировать нейроны воздействием света, ученые воздействовали мигающим с частотой 40 Гц светом на интернейроны гиппокампа. Оказалось, что при этом наблюдается такой же эффект: синтез бета-амилоида снижался, а в микроглие гиппокампа увеличивалось число клеток микроглии и активизировался захват бета-амилоида макрофагами.

Недавно ученым удалось с помощью иммунотерапии замедлить накопление бета-амилоида в мозге человека. А с помощью методов оптогенетики исследователи смогли восстановить воспоминания у генно-модифицированных мышей с расстройством, аналогичным болезни Альцгеймера.

Автор: Софья Долотовская

Ссылка на источник

Созданы искусственные регенерирующие стволовые клетки

По сообщениям журнала Nature Communications, группой ученых из университета Северной Каролины совместно со своими коллегами из Китая созданы искусственные регенерирующие стволовые клетки, которые предназначены для восстановления сердечной мышцы. Первые же тесты с использованием искусственных стволовых клеток завершились успешно.

созданы искусственные регенерирующие стволовые клетки

Специалисты-биотехнологи изготовили особые наночастицы, имитирующие своим «поведением» настоящие стволовые клетки. Основой выступили наночастицы из биологически разлагаемого полимера гликозилированной молочной кислоты (PLGA). К основе добавлены факторы роста клеток, а весь комплекс из наночастицы и факторов роста покрыт клеточной мембраной.

В ходе серии опытов на восстановление сердечной ткани использовались как «стандартные», так и искусственные стволовые клетки. В обоих случаях результат был одинаков: обе вариации стволовых клеток в равной степени способствовали восстановлении тканей сердца. При этом синтетические клетки имеют значительные преимущества перед биологическими аналогами: они не увеличивают риск развития опухолей (так как не умеют размножаться). Клеточная мембрана же позволяет избежать клеткам воздействия иммунной системы и позволяет связываться с живыми тканями, чтобы затем высвобождать факторы роста, которые оказывают заживляющее воздействие. Кроме того, синтетические стволовые клетки более долговечны, чем обычные, и могут выдерживать заморозку и последующее оттаивание. В то время, как «натуральные» стволовые клетки очень хрупкие, поэтому их применение затруднено.

В данный момент свойства искусственных стволовых клеток протестировали на лабораторных мышах и выявили, что они действительно способствуют регенерации тканей и могут восстановить повреждённые клетки сердца после инфаркта. В случае успешного окончания всей серии испытаний введение в повсеместную практику искусственных стволовых клеток способно значительно расширить границы регенеративной медицины.

Автор: Владимир Кузнецов

Ссылка на источник

У шимпанзе обнаружили признаки болезни Альцгеймера

Американские исследователи обнаружили в мозгах умерших престарелых шимпанзе возможные признаки болезни Альцгеймера — бета-амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки, состоящие из тау-белка. Исследование опубликовано в Neurobiology of aging.

у шимпанзе обнаружили признаки болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера — нейродегенеративное заболевание, приводящее к гибели нервных клеток и, как следствие, к слабоумию (деменции). До сих пор причины болезни до конца неизвестны. По современным представлениям болезнь Альцгеймера вызывается накоплением патологических форм белков: бета-амилоидов в виде бляшек и гиперфосфорилированного тау-белка в виде нейрофибриллярных клубков.

До сих пор исследователи считали, что патологии, характерные для болезни Альцгеймера, появляются только у людей. Нейрофизиологи выяснили, что у других приматов с возрастом появляются бета-амилоидные бляшки, но патологий, связанных с появлением нейрофибриллярных белков, исследователи у обезьян не выявили. Ученые обнаружили в мозге у приматов патологии, вызванные бета-амилоидные бляшками, и нейрофибриллярными клубками только однажды, когда изучали мозг престарелой самки шимпанзе, умершей от инсульта в возрасте 41 года.

Авторы нового исследования убедились, что это была не аномалия. Ученые исследовали мозги 20 шимпанзе возрастом от 37 до 62 лет, которые жили в зоопарках и питомниках и умерли своей смертью. Все они были по меркам шимпанзе весьма преклонного возраста. Продолжительность жизни этих обезьян в природе не превышает 55 лет, в неволе они могут жить дольше.

Ученые обнаружили в мозге у 13 обезьян бета-амилоидные бляшки, а в мозге четырех из них еще и нейрофибриллярные клубки. Исследователи замечают, что не исследовали поведенческие и когнитивные изменения у престарелых шимпанзе. Поэтому они не могут утверждать, что шимпанзе страдали от болезни Альгеймера. Но ученые уверены, что обнаружили единственный вид, за исключением человека, у которого проявились патологии, характерные для этого заболевания.

Сейчас методов лечения болезни Альгеймера не существует, но медики продолжают искать способы замедлить ее течение. Так, в прошлом году были опубликованы исследования экспериментальных препаратов, позволяющих замедлить прогрессирование болезни. А исследователям из MIT удалось замедлить накопление бета-амилоидных бляшек в мозге мышей, воздействуя на них мигающим светом.

Автор: Екатерина Русакова

Ссылка на источник

Кишечные микробы превратили флавоноиды в противовирусный препарат

Сотрудники медицинской школы университета Вашингтона показали, каким образом кишечная микробиота может снижать воспаление в легких при инфекции вирусом гриппа. Метаболит, образующийся при участии микроорганизма Clostridium orbiscindens, стимулирует  интерферон-зависимый иммунный ответ, который защищает хозяина от осложнений инфекции. Возможно, усилить выработку метаболита микробами поможет диета, обогащенная флавоноидами. Результаты исследований опубликованы в журнале Science. В работе также приняла участие сотрудница Санкт-Петербургского университета ИТМО.



кишечные микробы превратили флавоноиды в противовирусный препарат
Микробиота кишечника

Интерфероны первого типа — сигнальные молекулы, выработка которых активируется при вирусной инфекции и приводит к подавлению синтеза вирусных белков. В частности, интерфероновый ответ запускается при заражении вирусом гриппа.

Предварительные исследования на мышах показали, что кишечная микробиота может регулировать тяжесть протекания инфекции, в том числе через интерфероновый путь. Стерильные мыши, то есть лишенные микроорганизмов, населяющих кишечник, чаще погибают от гриппа в результате осложнений, в том числе воспаления легких.

Исследователи предположили, что микробное сообщество кишечника вырабатывает метаболиты, которые могут стимулировать интерфероновый ответ в организме. Чтобы идентифицировать эти вещества, авторы работы проверили библиотеку из 84 известных молекул, которые вырабатывают микробы, в репортерной системе на клетках. Наиболее подходящим кандидатом оказался дезаминотирозин (ДАТ) — продукт обмена аминокислот и флавоноидов. Кишечные бактерии могут метаболизировать эти компоненты, встречающиеся в пище, с образованием ДАТ.

Авторы убедились, что фекалии здоровых мышей действительно содержат значительные количества ДАТ. Если мышей кормили антибиотиками, уничтожающими кишечную микрофлору, выработка ДАТ прекращалась. Если мышам давали ДАТ вместе с пищей и заражали вирусом гриппа, в легких у них действительно стимулировался интерфероновый ответ, а выживаемость была выше, чем в контрольной группе. Исследование легких больных мышей показало, что усиление интерферонового ответа приводит к подавлению вирусной транскрипции и усилению фагоцитарной активности в тканях.



кишечные микробы превратили флавоноиды в противовирусный препарат
Выживаемость мышей при инфекции штаммом гриппа PR8 при добавлении в пищу ДАТ. VNAM — стерильные мыши, которых кормили антибиотиками.

Поиск микроорганизма, эффективно продуцирующего ДАТ, в человеческой микробиоте, указал на микроба Clostridium orbiscindens. Заражение им стерильных мышей спасло животных от осложнений при гриппе.

Таким образом, авторы работы установили, что один из микроорганизмов кишечного сообщества способен метаболизировать компоненты пищи с образованием вещества, стимулирующего противовирусный ответ. Исследование продемонстрировало, что это вещество (дезаминотирозин) при приеме внутрь эффективно защищает животных от осложнений гриппа. Ученые не проверяли, какие именно флавоноиды сильнее всего стимулируют образование ДАТ, так как это очень обширный класс соединений. Помимо косвенной противовирусной активности, флавоноиды (полифенолы) обладают свойствами антиоксидантов.

Также работа объясняет, почему при гриппе некоторые антибиотики (в частности, ванкомицин, неомицин и ампициллин) приводят к ухудшению состояния больных. По всей видимости, они подавляют естественную противовирусную защиту, которая осуществляется микробиотой кишечника.

В том же номере журнала Science вышла вторая статья из Вашингтонского университета, посвященная микробиоте. Ученые показали, что микроорганизм Lactobacillus reuteri при помощи метаболитов аминокислоты триптофана регулирует иммунный ответ в кишечном эпителии и снижает воспаление.

Автор: Дарья Спасская

Ссылка на источник

Не повторяется такое иногда. Более половины психологических исследований оказались невоспроизводимы

В конце августа 2015 года в Science появились результаты крупнейшего эксперимента по проверке воспроизводимости опубликованных исследований в области когнитивной и социальной психологии. Его итоги оказались просто обескураживающими для научного сообщества — экспертам не удалось воспроизвести результаты более половины психологических работ. Однако дискуссия о спорности многих психологических исследований и скандалы по поводу мошенничества и подлога начались задолго до этого. N+1 решил разобраться, как и почему возникла идея этого проекта, что означают его результаты для психологии, и почему это скорее положительный сигнал, свидетельствующий о приверженности большинства ученых-психологов идеалам научного метода.

не повторяется такое иногда

В 2006 году в голландском Университете Тилбурга на факультете социальных наук появился новый харизматичный, дружелюбный, безмерно талантливый сорокалетний профессор. Ректорат смотрел на него как на звезду мировой величины, которая поможет Тилбургу подтянуть социальные науки до уровня их всемирно признанной Школы экономики и права. Маэстро звали Дидрик Александр Штапель. Штапель вполне оправдал ожидания руководства – он основал в университете Институт исследований в области бихевиоральной экономики, а уже в 2010 году занял пост декана факультета. Вершиной его успеха стала опубликованная в апреле 2011 года в журнале Science статья «Справляясь с Хаосом». Не прошло и года после ее выхода, как хаос захлестнул самого Штапеля.

Read more...Collapse )

Ссылка на источник

«Оптические нервы» дадут роботам чувство осязания

В данный момент большинство роботизированных механизмов обладают лишь регуляцией силы нажатия, но благодаря исследователям из Корнелльского университета, работающих в Organic Robotics Lab, роботы в будущем сумеют получить чувство осязания, ранее доступное лишь живым организмам. Благодаря этому руки роботов могут обрести «мягкость прикосновений». Такая технология основана на внедрении в ткани покрытия роботов особых сверхчувствительных датчиков.

оптические нервы

Сами датчики состоят из светодиодов и фотосенсоров, встроенных в гибкие трубки (по строению «в разрезе» все это очень похоже на нервное волокно). Множество таких трубок, связанных с центральным процессором машины, формируют оптическую «нервную систему», работа которой способна обеспечить высокоточную осязательную обратную связь. Особым строением обладает и покрытие руки, основанное на способе, называемом «мягкая литография». Работа же оптического сенсора основана на анизотропии: это изменение коэффициента отражения света на границе прозрачного ядра волновода и его оболочки при растяжении или изгибе волновода. При этом изменение распределения и интенсивности светового потока позволяет не только определить величину деформации, но и ее направление с достаточно высокой точностью. По заверениям создателей,

«Автоматизированная рука изготовлена из нескольких типов силикона и полиуретана, наряду с небольшим количеством различных типов гидрогелей. Сама кисть в своей основе имеет конструкцию, изготовленную при помощи трехмерной печати, и приводится в действие пневматическими приводами. В каждый из пальцев включено по три оптических датчика. Различие в положении этих датчиков позволяет путем комбинации результатов измерений вычислить изменения сил давления и обеспечить осязательную обратную связь очень высокого качества».



оптические нервы
Роботизированная рука нового типа

Самое интересное, что особый алгоритм обработки данных способен восстановить трехмерную форму объекта, который рука держит в данный момент. Все эти технологии могут быть использованы не только в робототехнике, но и при изготовлении высокоточных протезов нового типа. Тестовые образцы таких рук уже сумели на ощупь определить степень зрелости фрукта и достаточно точно регулировать давление, оказываемое на предметы.

Подробнее об этом изобретении можно узнать здесь.

Автор: Владимир Кузнецов

Ссылка на источник

Учёные разработали для собак особый IQ-тест

Многие хозяева собак уверены, что их любимый питомец умнее своих сородичей. Теперь учёные разработали для собак особый IQ-тест с помощью которого вполне можно проверить их интеллект.

учёные разработали для собак особый IQ-тест

Исследователи из Лондонской школы экономики и политических наук и Университета Эдинбурга разработали первый в мире тест, который определяет сообразительность животного. Они опробовали его на 68 собаках породы бордер-колли. Животные решали различные головоломки и получали за это награду – любимое лакомство.

Задания помогали учёным выяснить различные навыки животных. Например, собаки должны были находить еду, спрятанную за барьерами. Учёные оценивали время, которые животные затрачивали на прохождение препятствия.

В другом опыте собаки должны были выбрать между двумя тарелками с лакомствами, при этом на одной из мисок порция еды была больше. Так учёные оценивали сообразительность бордер-колли. Кроме того, оценивалось и то, как хорошо собака выполняла команды человека.

учёные разработали для собак особый IQ-тест

Отмечается, что животные, которые хорошо справлялись с одним заданием, также хорошо проявляли себя и в других. Эксперты заметили, чем быстрее собака справлялась с заданием, тем вернее она его выполняла.

По словам исследователей, собаки решали головоломки в течение часа, что сопоставимо со временем, которое человек тратит на IQ-тест.

«Также как и люди отличаются в своих способностях решать проблемы, так и собаки отличаются внутри одной породы», — говорит доктор Розалинда Арден (Rosalind Arden).

Помимо выяснения коэффициента интеллекта животного (того самого IQ), учёные преследовали ещё одну важную цель: понять, насколько здоровье влияет на умственные способности и слабоумие четвероногих друзей человека. Эта взаимосвязь может пролить свет на проблему слабоумия у людей.

Отмечается, что исследования проводились на собаках, потому что в их случае нет таких вредных факторов, как сигареты и алкоголь. Кроме того, для них безразличен социальный статус. Таким образом, эксперимент становится «чище».

«Наше исследование показало, что интеллект у собак структурируется аналогично человеческому. Изучая виды без вредных привычек, мы можем понять связь между интеллектом и здоровьем», — говорит Арден.

«Кроме того, собаки одни из немногих животных, у которых возникают многие ключевые особенности слабоумия. Поэтому понимание их когнитивных способностей может помочь нам понять причины такого расстройства в организме человека», — поясняет исследовательница.

Доктор Марк Адамс (Mark Adams) из Университета Эдинбурга надеется, что тест будет применяться более широко. «Это только первый шаг, но мы стремимся создать тест на IQ для собак, который будет надёжным и точным. Он помог бы улучшить наше понимание связи между интеллектом и здоровьем. Собаки отлично подходят для такой работы, потому что они готовы участвовать в заданиях и, похоже, делают это с удовольствием», — говорит он.

Результаты исследования опубликованы в журнале Intelligence.

Автор: Евгения Ефимова

Ссылка на источник

Стрижам и не снилось

Бразильские летучие мыши летают быстрее стрижей.

стрижам и не снилось

Самым быстрым животным на Земле считается сокол сапсан – пикируя, он развивает скорость до 300 км/ч. Если же говорить о горизонтальном полёте, то тут первенство принадлежит опять же птицам, а именно чёрным стрижам, которые разгоняются до скорости 100 км/ч.

Впрочем, здесь точнее будет говорить в прошедшем времени – что первенство в горизонтальном полёте принадлежало стрижам. Мартин Викельски (Martin Wikelski) из Института орнитологии Общества Макса Планка и его коллеги пишут в Royal Society Open Science, что летучие мыши под названием бразильские складчатогубы развивают скорость свыше 160 км/ч. Авторы работы уверяют, что это именно собственная скорость летучих мышей – ни попутный ветер, ни какие-либо другие внешние факторы тут ни при чём. Самки бразильских складчатогубов, за чьим полётом зоологи наблюдали с помощью специального датчика, весят 11–12 грамм; стрижи, с другой стороны, весят 35–56 грамм, возможно, меньшая масса тела помогает рукокрылым быть столь стремительными. Известно, что среди крылатых созданий быстрее всего летают те, чьи крылья подлиннее и поуже, и, если судить по форме крыла, оно у складчатогубов действительно должно было оказаться самым быстрым среди рукокрылых – однако никто не ожидал, что эти летучие мыши обгонят не только своих собратьев, но и самых быстрых птиц.

Ссылка на источник

Генетики выяснили, что необходимо для образования новых видов

Генетики из Университета Монпелье выяснили, где проходит граница между различиями внутри одного вида и разделением на два отдельных вида. Результаты работы представлены в журнале PLoS Biology.

генетики выяснили, что необходимо для образования новых видов

В ходе работы исследователи изучили данные о 61 паре популяций либо видов животных. Ученые выяснили, что различия 0,5-2% генома являются пограничными («серой зоной»): они значительны для одного вида, но недостаточны для разделения на два вида. Среди изученных генетиками видов, входящих в «серую зону» и находящихся на пути к разделению на два отдельных вида: моллюски, гориллы, дождевые черви, бабочки и комары.

Образование новых видов происходит постепенно по мере накопления различий в геноме. Особи из популяций, относящихся к одному виду, в том числе входящие в «серую зону», могут спариваться в отличие от принадлежащих разным видам. Проведенное исследование помогает лучше понять процесс образования новых видов и эволюционные изменения.

Ссылка на источник

Ученые из МГУ создали самодвижущихся роботов-нанопловцов

Используя разработанного ими же электрохимического робота, ученые из МГУ создали самодвижущихся роботов-нанопловцов (наностержни), с помощью которых в перспективе можно будет осуществлять доставку лекарств в организме и которые можно будет применять в качестве моторов для микроскопических устройств. Исследования поддержаны Российским научным фондом, их результаты были озвучены как доклад на Научной конференции грантодержателей Российского научного фонда «Фундаментальные химические исследования XXI-го века».



ученые из МГУ создали самодвижущихся роботов-нанопловцов
Микрофотография наностержней из родия

Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова успешно синтезировали самодвижущиеся наноструктуры — «нанопловцов», как их еще называют — из золота и родия. Такие структуры приходят в движение за счет реакции разложения на их противоположных концах пероксида водорода.

«Создание сегментированных нанонитей с большим количеством прослоек достаточно трудоемкий и долгий процесс. Однако эта процедура легко поддается автоматизации. В ходе работы был сконструирован электрохимический робот, синхронизированный с потенциостатом, что позволило в автоматическом режиме формировать нанокомпозиты, содержащие сегментированные нанонити с четкой границей между соседними слоями и точным контролем их толщины», — прокомментировал работу руководитель гранта РНФ, кандидат химических наук Кирилл Напольский.

Чтобы получить такие наноструктуры, ученые осаждали оба металла, золото и родий, в пористую пленку (толщиной в десятки микрон) оксида алюминия. Полученные наностержни извлекали, растворяя пористую пленку из оксида алюминия в щелочи. Этот метод называется темплатное электроосаждение. В результате химикам удалось получить наностержни с чередующимися слоями золота и родия диаметром до 290 нм и длиной до 4 микрон. Затем ученые помещали синтезированные наностержни в раствор пероксида водорода. В процессе реакции разложения перекиси, происходило движение протонов от сегмента родия к сегменту золота, которое, в свою очередь, способствовало движению самих наноструктур.

Чтобы убедиться, что наностержни действительно двигаются, химики нанесли раствор наночастиц в перекиси на предметное стекло. Чтобы различить движение наностержней за счет реакции разложения пероксида водорода, а не за счет обычного теплового движения частиц в растворе, ученые проанализировали траекторию движения наностержней вдоль их оси. Изменение положения наноструктур фиксировали с помощью последовательных фотографий. Выяснилось, что наностержни передвигались в перекиси в среднем на половину своей длины за одну секунду.

«Одна из основных задач — найти «руль» для управления движением наностержней, так как наноструктуры осуществляют свое движение в произвольном, постоянно изменяющемся направлении. А, например, доставлять лекарства в организме нужно к заданным клеточным целям. В качестве такого «руля» могут выступать дополнительные сегменты из металла, обладающго магнитными свойствами, такого как никель или железо. Тогда с помощью магнитного поля можно будет задавать направление движения наностержней», – сказал исполнитель гранта РНФ, кандидат химических наук Сергей Кушнир.

«Большой плюс метода состоит в том, что процесс электроосаждения наноструктур, осуществляемый в лаборатории, можно легко перенести на масштабное производство. Часто что-то полученное в лаборатории невозможно перенести на практику. Например, ученые могут получить одну десятую грамма вещества, но когда речь заходит о тонне, то получить его в таком большом количестве бывает невозможно. Пленки анодного оксида алюминия в лабораторных условиях используют размером в сто квадратных сантиметров, в промышленности анодирование можно использовать и на квадратных метрах. Электроосаждение зависит уже от размера ванны, регулировать который несложно», — заключил Кирилл Напольский.

Ссылка на источник

Автор публикации про редактирование генома белком NgAgo отозвал статью

Под давлением научного сообщества автор публикации про редактирование генома белком NgAgo отозвал статью из журнала Nature Biotechnology, где она была опубликована в мае 2016 года. Об этом сообщают Nature и сайт Retraction Watch.

автор публикации про редактирование генома белком NgAgo отозвал статью

Год назад в журнале Nature Biotechnology появилась статья, предлагающая альтернативу системе CRISPR/Cas9 для редактирования генома. В качестве нуклеазы, то есть белка, расщепляющего ДНК, в ней предлагалось использовать белок из семейства Аргонавтов из архебактерии Natronobacterium gregoryi — NgAgo. Статья была подготовлена научным коллективом из китайского университета Хэбэй под руководством Чунью Хана (Chunyu Han).

Система направленного редактирования генома включает в себя белок, расщепляющий ДНК, и затравку, которая «указывает» ему, в каком месте внести разрез. В случае CRISPR/Cas9 такой затравкой является направляющая РНК. Кроме того, чтобы белок Cas9 связался с ДНК, возле места предполагаемого разреза должна быть короткая последовательность, обозначаемая как PAM. Требование к наличию PAM ограничивает пространство для редактирования. Кроме того, использование РНК в качестве затравки несколько снижает селективность Cas9.



автор публикации про редактирование генома белком NgAgo отозвал статью
Схема работы системы направленного редактирования генома

Альтернативный вариант редактирования с NgAgo обещал стать даже более востребованным, чем CRISPR/Cas9. Во-первых, по сообщению авторов, NgAgo для узнавания места разрыва не требовался PAM, а во-вторых, в качестве затравки он использовал короткую одноцепочечную ДНК, что должно было значительно упростить технологию редактирования и повысить ее точность.

Первые сомнения в том, что NgAgo вообще работает, появились у ученых уже через полтора месяца после выхода публикации. Появились специальные интернет-сообщества, где исследователи обсуждали свой опыт использования NgAgo. В результате за год с момента публикации исходной статьи вышло четыре публикации, опровергающих данные Хана.

В ответ на критику Хан обещал проверить свой протокол и выпустить дополнения к нему. Однако история завершилась тем, что китайский коллектив отозвал статью, признав, что никому до сих пор не удалось воспроизвести ключевые результаты.

Ошиблись китайские ученые или намеренно сфальсифицировали данные, неизвестно, но новая технология успела вызвать не только научный интерес. По сообщению Nature, крупнейшая компания по производству ферментов Novozymes уже выплатила университету Хэбэй крупную сумму за ее использование.

В 2014 году история с невоспроизводимыми результатами по получению плюрипотентных стволовых клеток закончилась плохо для японского ученого Йошики Сасаи. В результате скандала, разразившегося после обвинения в фальсификации результатов, он совершил самоубийство.

Впрочем, по данным журнала Science, в области психологии не воспроизводится не менее половины научных исследований.

Автор: Дарья Спасская

Ссылка на источник

Улиток предложили готовить к эвтаназии пивом

Американские ученые пришли к выводу, что пиво обеспечивает должный уровень анестезии и обездвиживания лабораторных сухопутных улиток перед умерщвлением в рамках исследований. Отчет о работе опубликован в Journal of the American Association for Laboratory Animal Science.

улиток предложили готовить к эвтаназии пивом

В последнее время ученые из большинства стран практикуют гуманный подход к эвтаназии лабораторных животных, как того требуют директивы, регламентирующие проведение исследований. У млекопитающих для этого обычно используют вещества для ингаляционного наркоза, которые применяются в анестезиологии. Методы безболезненного умерщвления остальных животных пока окончательно не отработаны. Более того, развитие ноцицептивной (воспринимающей боль) системы у беспозвоночных недостаточно изучено, поэтому об их ответе на болевые стимулы судят в основном по внешним проявлениям.

Текущие рекомендации допускают применение этанола в концентрации от одного до пяти процентов, а также эвгенола и солей магния для подготовки к умерщвлению морских моллюсков. У сухопутных улиток эти методы до сих пор не испытывали — обычно их просто погружают в 95-процентный спирт. При этом они (особенно мелкие особи длиной менее 2,5 сантиметров) проявляют признаки страдания: резко сжимаются и выделяют слизь и экскременты. Кроме того, они втягиваются глубоко в раковину, что затрудняет последующее препарирование.

Сотрудники Университетов штата Нью-Йорк и Рочестера испытали различные методы эвтаназии сухопутных улиток, учитывая возможный дискомфорт животных, влияние на ход эксперимента, приемлемость для персонала и удобство проведения в лабораторных и полевых условиях.

Ученые пришли к выводу, что наиболее подходящим со всех точек зрения является подготовка улиток к умерщвлению путем погружения в пятипроцентный раствор этилового спирта. Приемлемой и легкодоступной формой такого раствора может служить пиво — в эксперименте исследователи использовали Pabst Blue Ribbon, содержащее 4,74 процента алкоголя.

Подобная обработка приводила к постепенному обездвиживанию улиток и утрате реакции на раздражители, такие как царапание или укол иглой. После погружения в пиво они способны прийти в себя в течение часа, а в случае эвтаназии концентрированным спиртом быстро погибают без каких-либо внешних реакций. Такой способ умерщвления хорошо сохраняет ткани моллюсков для дальнейшего изучения.

«Наши данные о том, что пиво — повсеместно доступный напиток — эффективно для анестезии улиток, могут облегчить проведение исследований беспозвоночных по всему миру», — заключил руководитель работы Джеффри Уайатт (Jeffrey Wyatt).

Интересно, что улитки склонны употреблять пиво и добровольно — этот напиток используют как приманку в ловушках для их добычи.

Улитки являются важной составляющей большинства экосистем и неотъемлемой частью пищевых цепочек. В силу этого они служат индикатором состояния окружающей среды, чем привлекают внимание исследователей. Кроме того, ученые занимаются борьбой с инвазивными видами улиток и охраной видов, находящихся под угрозой, что также требует постоянных экспериментов. Изучение улиток также играет важную роль в изучении эволюции различных признаков — так, недавно улитки-прудовики Lymnaea stagnalis помогли разобраться в механизмах, отвечающих за асимметричное расположение внутренних органов животных.

Автор: Олег Лищук

Ссылка на источник