Хитрый ход бактерий и слёзы на ужин. Главное на QWERTY
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Это выпуск самых интересных новостей науки прошедшей недели. Из него вы узнаете о том, что оказывается слезами можно питаться, о процессе установления рекорда по мощности магнитного поля, который не обошелся без казусов, и о том, что ретровирусы могут влиять на наркозависимость, ну и, конечно же, о многом другом. Все подробности будут по ссылкам в описании.
Самые интересные темы прошлого выпуска вы посчитали новость про не изученность ДНК. И для тех, кто не видел этот ролик, в двух словах скажем, что ученые не спешат исследовать большую часть человеческих генов, а концентрируются на уже известных. Так сказать, углубляют познания. Это связано с тем, что не изученный ген с большой долей вероятности может оказаться пустышкой, загубивших карьеру молодого ученого, взявшегося за него. Но на противоположную чашу весов сегодня мы положим проект All of Us, который стартует в США и нацелен на расшифровку ДНК миллиона человек. Каждый из этих миллионов сдаст образец ткани, который будет секвенирован и добавлен в базу.
Конечно, это капля в море относительно всего населения Штатов. В Исландии, например, генетические образцы сдали более половины всех жителей, и они потихонечку расшифровываются компанией Decode. Но проект All of Us пошел дальше. Понятно, что база ДНК без жизненных показателей людей была бы неполной, поэтому как там у вас здоровье? Анкеты, кивсяки, что там на фитнес-трекерах? Ах да, и анализа добровольцам периодически придется сдавать. А это уже серьезный объем информации, которые с применением всяких дата сайтов и штучек может привести к прорывам в медицине и науке.
А еще, в отличие от Исландии, где почти все друг другу родственники, этот проект отметится разнообразием социальных групп. Польза для ученых ясна, но и для добровольцев профит найдется. Они получат данные о рисках развития определенных заболеваний и о персональной эффективности некоторых лекарств, ведь признают, что такая эффективность связана с генетическими особенностями. Эта программа не отменяет того факта, что в рамках нее будут исследоваться, опять же, известные гены. Но вполне вероятно, что можно будет найти много отключенных генов или генов-пустышек.
90 лет прошло с тех пор, как британский ученый в хорошем смысле Александр Флеминг открыл пенициллин, который и по сей день служит человечеству. С того момента антибактериальная терапия начала свое победоносное шествие. Однако все когда-то кончается. Вот и бактерии научились вырабатывать к ней устойчивость. Совсем недавно ученые выяснили, что мутации, вызывающие у бактерий устойчивость к антибиотикам, это не единственный путь, которым они защищаются от людей. Мы всегда смотрим на проблему с одной стороны, а с точки зрения бактерий мы им очень сильно мешаем жить.
Медики изучали штамм кишечной палочки, который вызывал инфекции мочеполовых путей, или, скажем иначе, обитал в несколько непривычной для себя среди. Бактерии получили ковровую бомбардировку антибиотиками и совсем не проявляли признаков жизни. Инфекция, вроде бы, была взята людьми под контроль, но со временем, после окончания действия антибиотиков, бактерии продолжили свое распространение. На время действия антибактериальной угрозы представители одноклеточных переходили в режим гибернации, впадали в спячку. Часто антибиотики работают против механизмов роста и размножения, поэтому, если бактерии не делают ни того ни другого, простите, но атака проходит мимо цели.
И когда рассеивается пороховой дым над полем боя, бойцы невидимого фронта поднимают голову. Да, пока что эту приятную для бактерий особенность обнаружили только у одного вида. Да, на генетическом уровне механизм процесса пока не ясен, но фермент, который подталкивает бактерии к этой спячки, уже нашли. И на него, в принципе, можно воздействовать и подавлять. Ну, на случай, если какие-то другие бактерии тоже научатся этому трюку.
От бактерий к вирусам. Мы часто беседуем о борьбе с ВИЧ, мы ждем вакцину, ищем антитела, но пока лекарства нет. Многие применяют терапию антиретровирусными препаратами. Это на данный момент золотой стандарт. Они снижают вирусную нагрузку и не дают синдрому иммунодефицита захватить организм. Но перечень их побочных эффектов очень длинный, и часто люди не готовы терпеть мучения всю жизнь. Но при отмене терапии ВИЧ поднимает голову уже через 2-3 недели.
Иным вариантом может стать терапия антителами. Они находятся в крови дольше антиретровирусных препаратов и нейтрализуют вирус за счет связывания с поверхностными белками ВИЧ. Сейчас есть ряд антител, которые снижают количество вирусов в крови, но когда они работают в одиночку, вирус успевает мутировать и подстроиться, тем самым снижая эффективность терапии. И вот недавно завершилась первая стадия клинических испытаний на людях комбинации из двух антител, название которых, скорее всего, ничего никому не говорят. Одно из них проверенное, а другое новое, и они атакуют ВИЧ с разных сторон.
Комбинация оказалась лучшее из ранее проверенных. Правда, выборка была не сказать, чтобы большая — 22 человека. 15 людей бросили антиретровирусную терапию и получили коктейль из антител сразу и повторно через три недели. Расклад такой: у 11 из них низкая вирусная нагрузка сохранялась на протяжении целых 21 недели. Правда, у четырех эффекта не было. Если же давать коктейль тем, у кого не было антиретровирусной терапии, то есть людям с высокой вирусной нагрузкой, то у 4 из 7 человек она падает до уровня, получаемого при антиретровирусной терапии, и держится до 3 месяцев. Здорово, то что устойчивость у пациентов к этим антителам не возникала, но становится понятно, что нужен индивидуальный подход, причем не к человеку, а к его штамму вируса.
А вот ретровирусы нашли индивидуальный подход к человеку уже давно и с очень неожиданной стороны. В нашем геноме содержится много остатков ретровирусов, которые когда-то, в незапамятные времена, встроились в клетки зародышевой линии у наших предков. Ретровирусы могут буквально прописаться в нашей ДНК, тогда они называются провирусами. Время от времени они собирают свои копии и рассылать их, заражая другие объекты. До восьми процентов нашей ДНК — это вот такое вот наследие 40 миллионов лет назад. Часто эти участки генома не активны, но есть и такие сохранившиеся ретровирусы, которые до сих пор процветают у людей. Например, семейство эндогенных человеческих ретровирусов типа K. Представитель семейства, назовем его Речи Кэй2, иногда ведет себя необычно и встраивается в геном рядышком с генами, отвечающими за работу дофамин-логической системы. Это можно сказать система награды, система удовольствия.
И ученым удалось выяснить, что у людей с наркотической зависимостью чаще встречается такой вариант вирусной ДНК в геноме. Ген не может работать в отрыве от других генов. Нету гена длинных ног. Есть ген, который в комбинации с другими может обеспечить относительно более длинные конечности. Так и здесь редкая версия гена едва может влиять на гены, модифицирующие человеческое поведение, вызывая склонность к зависимости. Вот какой-нибудь гадости. Ученые обследовали 200 ВИЧ-инфицированных. ВИЧ, кстати, ретровирус, и 180 гепатита C инфицированных людей. Часть этих людей принимали наркотики внутривенно, что и стало причиной заражения, а часть заразилась другими путями. При подсчете количества случаев встречи с героем этой новости, редким «Печки 2», выяснилось, что он встречался у 24 процентов людей, которые имели проблемы с наркотиками, и всего лишь у семи процентов людей, которые этих проблем не имели. То есть в три раза чаще он встречался у людей с зависимостью.
Вдобавок, при помощи CRISPR-кос- ученые поняли, что наличие ретровирусов ДНК рядом с геном, контролирующим систему удовольствия, действительно меняет его поведение. Так что похоже, имеется некая связь между ретровирусами в нашей ДНК и нашим поведением. Хотя, конечно, нам наша зависимость влияет гораздо большее количество причин.
А может ли статься, что именно ретровирусы определяют тягу к самому лучшему? Научпоп! В прошлом выпуске мы рассказывали о самом мощном контролируемом магнитном поле, которое удалось получить в помещении. Рекорд поставили японские ученые. Они в своих изысканиях добрались до мощности в 1200 Тесла. Но это было на прошлой неделе, а совсем недавно они признались, что эксперимент-таки завершился взрывом лаборатории. К контроль вот видеозапись. Опыт проводили в помещении с остальными стенами и дверями. В ходе эксперимента пострадала не только сама магнитная установка, часть которой разлетелась на осколки, но и дверь, которая слетела с петель. В установке в лилле три целых 2 десятых мегаджоуля энергии, и осколки были ожидаемыми, а вот сила взрыва — нет. Следующий раз, погоне за полтора килограмма Тесла, ученые явно сделают помещение прочнее.
В природе часто творится какой-то трэш, и людям иногда везет его наблюдать лично. Например, существуют насекомые, которые питаются слезами животных, обычно крупных млекопитающих и рептилий. Их зовут лакрифаги. Из слез они получают необходимые для жизнедеятельности вещества: воду, белки или соли натрия. Но за всю историю наблюдений ученые зафиксировали всего два случая, когда насекомые питались слезами птиц. В первом случае речь шла о бабочке, обитающей на Мадагаскаре, а во втором, у мотылька из Южной Америки. Третий случай был описан совсем недавно бразильскими биологами. Это случилось в Центральной Амазоне на берегу реки с Или Мойнс. Дело происходило под покровом ночи. Биолог заметил нечто необычное: птица ручьевая муравьянка сидела на ветке и спала, а у нее на шее примостилась ночная бабочка и периодически запускала муравьянке в глаз свой хоботок, чтобы испить ее слезы. Но птицу это, кажется, не беспокоило. У некоторых видов пернатых ночью замедляется обмен веществ, и они впадают в оцепенение.
Той же ночью биолог увидел еще одну муравьянку с такой же бабочкой на шее. Совпадение? Не думаю, — решил биолог. И написал статью. Если и вы ночью замечаете что-то подозрительное, то напишите об этом в комментариях!
Индекс сделал воспоминаний из нашего детства еще приятнее и позволил насладиться нашими старыми добрыми советскими мультиками в HD качестве, улучшив изображения с помощью нейронных сетей. Технологии, которые позволяют повысить разрешение изображения видео или картинок, называют super resolution. И у Яндекса есть собственная разработка Deep HD. Обработка происходит в два этапа: сначала одна нейронная сеть убирает помехи, а затем в игру вступает вторая нейронная сеть, генератор. Она сама создает изображение. На входе мы получаем маленькую картинку, а на выходе в high res. Посмотрите, какая разница между старым и современным Маугли с помощью этой технологии. Пока была обработана 10 советских мультфильмов, а ранее так обработали несколько фильмов о войне.
Если вы вдруг ждали знак, чтобы пересмотреть эти замечательные мультики, то это он. Но на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях, ставьте лайк этому ролику, и если вам понравился, поделитесь им со своими друзьями. Проголосовать за самую интересную новость можно в подсказках к этому видео, они расположены где-то наверху. Не забудьте подписаться на QWERTY здесь на YouTube, в Instagram и Telegram, и до скорых встреч! Пока! [музыка] Вот! [музыка]