Рабочие пчёлы, генная терапия и самый мощный рентгеновский лазер. Главные новости на QWERTY!
Приветствую вас на канале QWERTY. Меня зовут Владимир, и сегодня вас вновь ожидает выпуск самых важных новостей науки прошедшей неделе. В этом ролике мы поговорим о загадочных космических сигналах, становлении рабочих пчел, новых температурных рекордах и разрешенной генной терапии, и конечно же о запуске самого мощного рентгеновского лазера. Но обо всем по порядку. Конечно же, для вашего удобства все ссылки на подробности будут в описании.
Вперед! Российские ученые совместно с университетом Иллинойса предсказали существование и выделили новый антимикробный пептид кребса, за рицин, который подавляет синтез белка у бактерий. Это вещество принадлежит к особой группе микроцин. Микроцины — это белковые антибиотики, фактически, оружие бактерий в нелегкой борьбе друг с другом. Они кодируются обычными генами и производятся как самые обычные белки на рибосоме. При этом исходный короткий пептид сильно изменяется, и только после этого превращается в действующее вещество. Природным производителем клипса зови цена является бактерия клипсилы пневмонии, у которой и был выделен ген, кодирующий предшественника этого микроцена. Затем в лаборатории в геном кишечной палочки был введен этот ген, а также определенные модификаторы для него, и уже из получившегося дыма было выделено биологически активное вещество.
Клипса зале цена имеет следующий принцип действия: он взаимодействует с каналом рибосомы бактерий, откуда выходят вновь синтезированные белки, и блокирует его, играя роль настоящей затычки. Клипса залетел имеет узкую специализацию: он подавляет рост нескольких штаммов кишечной палочки и патогенных бактерий. Несмотря на узкий спектр антибактериального воздействия, из-за нового механизма действия клипса зале цен был выделен в отдельный новый класс ингибиторов синтеза белка. А изученный механизм подскажет, как разработать более эффективные аналоги.
Как известно, пчелиная матка откладывает личинки, из которых впоследствии может вывестись как такая же матка, так и пчелы работяги. Все дело в жной диете, то есть в секретных ингредиентах. Пчелы с самого детства относятся к своей королеве соответствующе и дают лучшие игрушки, и кормят ее только специальным маточным молочком. Пять лет назад удалось выяснить, что в таком молочке, помимо множества питательных веществ, присутствуют особые сигнальные и рецептурные белки, которые и заставляют личинку трансформироваться в плодовитую матку.
Но, как оказалось, и стерильные рабочие пчелы не появляются сами собой из оплодотворенных яиц. Для этого тоже нужны особые химические элементы. В статье об этом было опубликовано в Plus JETIX. Этими элементами являются сигнальные молекулы микро РНК, которые содержатся в методе пыльцы и перги, которыми кормят обычных личинок после достижения возраста в три дня. Они регулируют активность генов в организме пчелы, формируя рабочую пчелу с недоразвитыми половыми органами и меньшими размерами, чем матка.
Чрезвычайно интересно, что же произойдет, если личинок лишить обеих групп веществ, превращающих их в маток либо в работяг? Пчелы, выращиваемые в подобных условиях, либо не выживали, либо превращались в микс между маткой и рабочей пчелой. Как что, в очередной раз остается только удивляться четкому устройству улья и его обитателей.
Чем дальше мы изучаем космос, тем страннее он становится. Астрономы зафиксировали неизвестные быстрые радиовсплески в трех миллиардах световых лет от нашей Земли. Быстрые радиовсплески (FRB) — это кратковременные единичные импульсы неизвестного происхождения, несущие огромную энергию. Впервые они были зафиксированы в 2007 году, и с тех пор это происходило уже примерно 25 раз. Повторно удалось зарегистрировать только один радиовсплеск, который поймали в 2012, 2015 и 2016 годах, и наконец, сейчас. Но главное: астрономы до сих пор гадают, что это за чертовщина и где находится источник этих радиовсплесков.
В погоне за разгадкой этой тайны появилась пара возможных объяснений. Первое — это активное ядро карликовых галактик в трех миллиардах световых лет от нас, и второе — это двойная система нейтронной звезды и остатков. Вы сейчас над разгадкой этого феномена трудятся астрономы из проекта по поиску внеземной жизни Breakthrough Listen, который использует в своей работе крупные телескопы, например, самый большой в мире телескоп с поворотной параболической антенны — 100-метровый Грин Бэнк.
Недавно им удалось поймать сразу 15 быстрых радиовсплесков, продолжительностью 3 100 микросекунд. При этом частота всплесков была почти вдвое выше, чем частота предыдущих импульсов. Но поможет ли это разгадке тайны?
На рынок США впервые вышел препарат, предназначенный для лечения лейкемии, и состоящий из генно-модифицированных Т-лимфоцитов. Фактически, это даже не препарат, а метод лечения с труднопроизносимым международным названием. Он представляет из себя клеточную терапию генно-модифицированными лимфоцитами, а точнее, лимфоцитами с химерными антигенными рецепторами. Смысл метода в том, что у пациента берут Т-лимфоциты, встраивают в их генах блок, кодирующий химерные антигенные рецепторы против специфических белков, которые есть на поверхности злокачественных клеток, а затем опускают обратно в свободное плавание в пациента. Эти Т-лимфоциты обеспечивают коррекцию иммунитета человека именно против тех самых раковых клеток, отпечаток которых врачи скормили им на первом этапе.
Показания к терапии — это случай лимфобластного лейкоза у детей и молодых людей до 25 лет, с которыми не справляются другие методы терапии. В целом, весьма успешно для взрослых. Таким заболеванием, а они, как известно, труднее поддаются лечению, чем дети. Однако есть две вещи, которые несколько омрачают все вышесказанное. Во-первых, это возможность серьезных побочных эффектов, приводящих к системному воспалению. А второе — это совершенно негуманная цена в полмиллиона долларов.
Однако в 2015 году в Европе уже обосновалась другая генная терапия для лечения серьезного заболевания, и ценник на нее составил миллион евро. Всем школьникам и студентам сделали подарок к первому сентября. В Гамбурге состоялась церемония открытия европейского рентгеновского лазера на свободных электронах. Это самый мощный источник рентгеновского излучения на земле, и этот аппарат предназначен для фотографирования самых мельчайших структур вроде отдельных молекул и даже динамических процессов химических реакций на молекулярном уровне.
В микроскопии важно, чтобы размеры рассматриваемого объекта были сопоставимы с длиной волны, которые его изучают. Поэтому при переходе на молекулярный уровень видимый свет становится слишком длинным и нужно использовать более короткое рентгеновское излучение. EXCEL является линейным ускорителем частиц длиной почти три с половиной километра, зарытым на глубину от 6 до 38 метров. С началом в Гамбурге он способен генерировать когерентные, то есть упорядоченные, рентгеновское излучение и производить вспышки 27000 раз в секунду продолжительностью всего 100 фемтосекунд. А фемтосекунда — это, на минуточку, квадриллионная часть секунды.
Внимание! Сейчас будет физика. В системе используется сверхпроводящий линейный ускоритель, который сообщает частицам энергию в семнадцать с половиной гигаэлектронвольт, а затем эстафету передает в магнитную систему, которая заставляет пучок электронов испускать усиливающееся излучение, что в итоге приводит к образованию когерентного рентгеновского излучения. Технически, светимость лазеров в 10,000 раз выше, чем у синхротронов и других мощных источников рентгеновского излучения, но круговых, построенных по типу большого адронного коллайдера. Совокупность характеристик позволит снимать настоящие молекулярные кино.
Планов у ученых громадьё: создавать новые материалы и лекарства, создавать условия близкие к условиям в недрах планет и звезд, и, конечно же, снимать, как одна молекула превращается в другую. Россия профинансировала четверть затрат на строительство объекта.
Больше, настолько, Германия по традиции. О других не менее важных новостях этой недели одной строкой: физики из Имперского колледжа Лондона смогли охладить молекулы фторида кальция до рекордно низкой температуры — всего на 50 миллионных градусов выше абсолютного нуля. Метод предполагал использование магнитно-оптических ловушек и поглощение частицами определенных фотонов лазерного излучения, что вызывало их замедление и охлаждение до допплеровского предела, то есть 200 микро Кельвин выше абсолютного нуля.
А далее применялась Сизифова охлаждение, в котором для продолжения замедления частицы фотонами менялась поляризация лазерных лучей. Каспийское море, крупнейший на земле замкнутый водоем, постепенно мелеет. Изучение падения уровня воды за последние 38 лет показало, что в последнее время Каспий теряет 7 сантиметров ежегодно, а глобальное потепление заставит полностью испариться северная часть Каспийского моря в 2092 году.
Ученые научились новому методу взламывания мощной клеточной защитой двойной полупроницаемой мембраны для борьбы с раковыми клетками. Ученые из Университета Райса использовали нанотехнологии на на дрель, состоящую из неподвижного статора, крепящегося к мембране клетки, и ротора, вращающегося под воздействием ультрафиолета со скоростью 23 миллиона оборотов в секунду, высверливает отверстие в мембране раковых клеток, после чего те погибают.
Российские и канадские ученые выяснили, что в условиях невесомости иммунная система человека дает сигнал и включает системы защиты из-за того, что организм не понимает, что делать. В результате исследований стало ясно, что изменяются концентрации белков, участвующих в регуляции естественного иммунитета, а следовательно, реакция протекает на молекулярном уровне. Известно, что в космосе меняется обмен веществ, терморегуляция, работа мышц, дыхание и других систем.
Российские исследователи очень порадовали нас на этой неделе, и вот еще одна новость: ученые МИФИ иран предложили новые материалы, которые могут стать базой для разработки компьютера на основе memory star. Memory star — это 4 фундаментальный элемент электроники, обладающий памятью, который лежит в основе мем-компьютинга, при котором обработка информации и оперативной, и постоянной памяти происходит на одной физической платформе, подобно нейронам головного мозга.
Ученые определили, что эпитаксиальные, то есть последовательно наращиваемые, пленки, которые образуются на поверхности монокристаллической подложки из титана либо стронция, подходят для создания мемри старов для компьютеров нового поколения.
На этом сегодня все. Если вам понравилось это видео, то обязательно подписывайтесь на канал и включайте уведомления. Расскажите об этом ролике своим друзьям — будет что обсудить! И спасибо вам за просмотр! До скорых встреч! Пока! [музыка]