Глубинная сибирская бактерия

В Восточной Сибири на глубине двух километров нашли бактерию, которая может жить без кислорода и солнечного света.

Исследователи из Томского государственного университета вместе с коллегами из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН описывают в The ISME Journal бактерию Desulforudis audaxviator, выловленную в Восточной Сибири из подземных вод на глубине 2 км. Сразу стоит сказать, что о существовании этой бактерии знали и раньше: около 10 лет назад следы её ДНК обнаружили в образцах, добытых из шахтных вод в Южной Африке, которые подняли с глубины в 1,5–3 км. Так случается довольно часто: в мешанине бактериальной ДНК вдруг обнаруживаются последовательности, не принадлежащие ни одной из известных бактерий, но при этом явно относящиеся к геному одного и того же организма. Саму бактерию удаётся увидеть далеко не всегда.

С тех пор ДНК от Desulforudis audaxviator находили на территории США и Финляндии, так что, строго говоря, ничего специфически сибирского в ней нет. Но вот именно саму бактерию, в виде полноценной клетки, удалось поймать только сейчас, во глубине подземных сибирских вод. D. audaxviator обходится без солнечного света и без кислорода – в общем, не такая уж редкость среди микроорганизмов, которые освоили самые разные способы получения энергии.

Суть энергетических реакций в клетках состоит в том, чтобы одно вещество окислить другим, а энергию, которая при этом выделяется, запасти в удобной для организма форме. D. audaxviator относится к сульфат-редуцирующим бактериям: в качестве окислителя они используют сульфат-ионы, на который передают электроны, отобранные от разных субстратов.

 Сама D. audaxviator оказалась в этом смысле всеядной – в лабораторных экспериментах она окисляла и сахара, и спирт, и многое другое, но любимой едой для неё был водород, как и для многих других сульфатредуцирующих бактерий и архей. Но, в отличие от большинства «коллег по метаболизму», D. audaxviator оказалась вполне терпима к кислороду, который обычно губителен для микробов, живущих глубоко под землёй или под водой. (Сульфатредуцирующих микробов часто находят рядом с горячими источниками на океанском дне.)

Очевидно, благодаря толерантности к кислороду бактерия может путешествовать по воздуху – иначе она не могла бы оказаться в столь разных местах, как сибирские подземные воды и южноамериканские шахты, которые геологически никогда не соседствовали. В клетках D. audaxviator есть пузырьки-вакуоли, заполненные газом, которые могли бы как-то помогать им подниматься в воздух. Впрочем, огромная масса бактерий странствует без всяких воздушных пузырей (не так давно мы писали о том, что бактерии вполне способны перелетать с континента на континент), так что и D. audaxviator могла бы переселяться, например, в аэрозольных каплях, разносимых потоками воздуха.

То, что бактерии могут жить на глубине в несколько километров, в общем, не новость: в конце прошлого года мы рассказывали о подземной биосфере, которая вместе со своей средой обитания превосходит объём Мирового океана. Но коль скоро подземные жители столь многочисленны, тем интереснее их изучать: во-первых, их способность жить в таких своеобразных условиях может пригодиться в каких-то биотехнологических разработках, а во-вторых, мы больше узнаём о жизни в целом – и кто знает, не найдём ли мы на других планетах таких же микробов, умеющих обходится без света и кислорода.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Злокачественные опухоли могут наследоваться без мутаций

Изменения в отцовской ДНК сказываются на здоровье детей, даже если сама мутация детям не передаётся.

Известно, что предрасположенность к онкологическим заболеваниям может передаваться из поколения в поколение. Злокачественные опухоли появляются, когда некоторые гены начинают работать не так, как надо, а работать не так, как надо, эти гены часто начинают из-за мутаций – то есть из-за изменений в генетических буквах, из которых состоит ДНК. Мутация, появившись в половых клетках матери или отца, перейдёт к их детям; соответственно, вероятность болезни у детей  повысится по сравнению с тем случаем, как если бы мутации не было.

Однако предрасположенность к раку может передаваться и без мутаций. Исследователи из Уайтхедовского института вместе с коллегами из других научных центров США экспериментировали с мышами, у которых отключали ген Kdm6a – он кодирует фермент, который занимается химическими модификациями гистонов. А гистоны, как мы знаем, это белки-упаковщики ДНК, и от гистонов во многом зависит, какой участок ДНК будет сильно упакован и потому неактивен, а какой, наоборот, будет доступен для считывания генетической информации. 
Работа самих гистонов зависит от химических модификаций, в частности, от метильных групп, которые на них сажают и снимают разные ферменты. Kdm6a – как раз из ферментов, снимающих метилирование. В целом такая регуляция активности генов через упаковку ДНК называется эпигенетической: она не затрагивает сам генетический текст, то есть происходит как бы поверх него. (Стоит уточнить, что эпигенетических механизмов регуляции есть несколько, и модификации гистонов – лишь один из них.)

Ген Kdm6a находится в Х-хромосоме. Его отключали  так, чтобы он не работал в клетках, из которых получаются сперматозоиды. Дальше самцов с отключённым Kdm6a скрещивали с обычными самками, и смотрели, что получится с их сыновьями. Почему особое внимание было именно сыновьям? Потому что у них никакой мутации в Kdm6a не было: ведь мыши-мальчики получались, когда яйцеклетку (а все яйцеклетки, на всякий случай напомним, содержат одну Х-хромосому) оплодотворял сперматозоид с Y-хромосомой; мутантный Kdm6a у самцов был в других сперматозоидах, которым в процессе созревания достался Х. Но влияние мутации было видно на гистонах во всех сперматозоидах – их гистоны были очень сильно метилированы.

В статье в eLife говорится, что самцы мужского пола в потомстве стали часто умирать всего через год после появления на свет. И связано это было с большим количеством опухолей, которые у них начали расти. (Опухоли появлялись и у обычных мышей от обычных отцов, но не в таком количестве и не так рано.) Во втором поколении (то есть у внуков самцов с отключённым Kdm6a) опухолевый эффект проявлялся ещё сильнее.

Сравнивая модификации гистонов, связанных с разными участками ДНК, исследователи увидели, что у отцов с выключенным Kdm6a и у их детей  многие эпигенетические метки распределены одинаково. Более того, изменения в эпигенетических метках сильнее всего касались тех зон ДНК, где были гены, влияющие на появление и рост опухолей. Сама мутация в Kdm6a, напомним, от родителей к детям не переходила, но зато по наследству переходили её последствия – то есть можно сказать, что предрасположенность к злокачественным опухолям передавалась без передачи мутации. Действительно, эпигенетическая настройка генов перешла по наследству от отцов к сыновьям, и гены стали работать в пользу онкологических болезней.

Передача эпигенетических инструкций по наследству сейчас бурно исследуется. Не так давно считалось, что у зверей родительская «эпигенетика» от родителей к потомкам не передаётся. Но, как было сказано выше, эпигенетических механизмов есть несколько, и один из них как будто действительно теряет силу в созревающих половых клетках. Но есть и другие механизмы эпигенетической регуляции, которые продолжают работать и в половых клетках, и, видимо, в зародыше. Мы как-то писали о том, что в сперматозоидах остаются особые регуляторные РНК, которые участвуют в одном из эпигенетических механизмов, и что с помощью таких РНК детям может передаваться стресс родителей. Видимо, и гистоновый механизм тоже преодолевает межпоколенческую границу.

Новые данные не особо утешительны, если вспомнить, насколько легко можно вмешаться в эти самые эпигенетические механизмы – здесь можно вспомнить сравнительно недавнюю новость, что и привычный никотин влияет на ДНК через поколения. С другой стороны, сейчас активно ищут лекарства, которые тормозили бы на онкологические процессы именно на эпигенетическом уровне.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Эффективность физических упражнений зависит от времени суток

Дальнейшие исследования с людьми помогут выяснить, когда нам лучше всего заниматься спортом – по утрам или по вечерам.

От биологических часов в нашем организме зависит очень многое, в том числе и обмен веществ – по некоторым оценкам, как минимум половина метаболических процессов подчиняется суточным ритмам. Но в таком случае обмен веществ должен по-разному реагировать на физические упражнения в зависимости от того, когда мы ими занимаемся.

Исследователи из Вейцмановского института наблюдали за мышами, заставляя их бегать на беговой дорожке, которая двигалась в разных режимах (мыши – животные ночные, и на беговой дорожке они бегали, когда естественным образом бодрствовали). Оказалось, что в целом мыши лучше справляются с физической нагрузкой в  вечерние часы, к концу своего мышиного дня. Но эта разница исчезала, если у мышей отключали один из генов, регулирующих суточные ритмы.

В статье в Cell Metabolism говорится, что во время «вечернего фитнеса» у мышей в мышцах становилось больше молекулы ZMP – рибонуклеотида 5-аминоимидазол-4-карбоксамида. Известно, что ZMP стимулирует реакции гликолиза – бескислородного получения энергии, и расщепления жирных кислот. (У ZMP есть синтетический аналог, AICAR, который спортсмены принимают, чтобы повысить выносливость, и который в официальных соревнованиях запрещён как допинг.) То есть благодаря «вечернему» более высокому уровню ZMP, мышцы получали больше энергии, и мыши демонстрировали лучшие результаты на беговой дорожке.

Мышами дело не ограничилось: исследователи привели в лабораторию двенадцать добровольцев, и оказалось, что и у людей есть похожая закономерность – если они занимались физическими упражнениями вечером, организм расходовал меньше кислорода. А это значит, что мышцы работали с большей эффективностью.

Похожие результаты получили сотрудники Калифорнийского университета в Ирвайне, тоже опубликовавшие статью в Cell Metabolism. Они анализировали вещества, образующиеся во время обмена веществ в мышцах, и активность разных генов, которые имеют отношение к гликолизу и расщеплению жира. Один из генов, который влияет на энергетические реакции, кодирует белок HIF-1α, который в зависимости от уровня кислорода в тканях регулирует работу других метаболических генов. Оказалось, что активность самого HIF-1α меняется в зависимости от времени суток, и, соответственно, по-разному происходит обмен веществ в мышцах.

Распространять полученные результаты на людей было бы преждевременно – всё-таки эксперименты ставили преимущественно на мышах, которые живут иначе, чем люди, и у которых не так много хронотипов (тогда как у людей есть масса разновидностей и «сов», и «жаворонков»). Впрочем, учитывая медицинскую актуальность темы, можно предположить, что в скором времени мы узнаем, когда лучше ходить в фитнесс-центр, чтобы эффективнее сжигать жир и эффективнее тренировать мышцы.



По материалам MedicalXpress.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Бактерии воюют друг с другом вирусами

Чтобы не пускать к себе конкурентов, кишечные палочки используют сразу двух бактериофагов, чтобы узнавать и убивать чужаков.

Бактерии живут в сложных сообществах, иногда дружа друг с другом, иногда враждуя. Но чтобы дружить или враждовать, нужно уметь отличать друзей от врагов.

Исследователи из Университета штата Пенсильвания вместе с коллегами из Китайской академии наук наблюдали, как растут вместе разные штаммы кишечной палочки. Когда штаммы встречались, между ними появлялась демаркационная линия – граница, через которую они не могли перейти и потому не смешивались друг с другом. Но если встречались не разные штаммы, а разные клоны одного штамма, то никакой демаркационной линии не появлялось, бактерии объединялись в одну популяцию. То есть, очевидно, у разных штаммов был механизм, позволяющий узнавать своих.

Чтобы узнать, какие гены за это отвечают, нужно было сравнить поведение кишечных палочек, у которых были отключены те или иные гены. Оказалось, что бактерии перестают отгораживаться от чужих, если у них не синтезируется белок, необходимый для размножения некоторых вирусов-бактериофагов. Точно так же границы между штаммами не появлялось, если у бактерий из генома исчезали так называемые профаги – куски вирусной ДНК, которая встроена в бактериальную хромосому. Такой спящий вирус никак не беспокоит бактерию – новых вирусных частиц в ней не появляется. В то де время некоторые вирусные белки клетка вполне может синтезировать для своих целей.

Один из спящих вирусов, которые помогали бактериям проложить границу между собой и соседями, оказался фаг CPS-53 – если у бактерий был фаг CPS-53 и его белок под названием YfdM, между группами микробов возникала та самая демаркационная линия. Но что такое эта демаркационная линия? Это погибшие клетки. Убить неприятных соседей мог бы вирус, но вирус CPS-53 спит. Оказывается, кишечные палочки задействуют ещё одного фага – SW1. Для размножения он может использовать тот самый белок YfdM, который исходно совсем не его.

Бактерии, которые уже имели дело с фагом SW1 и у которых есть для него белок YfdM, страдают от фага в меньшей степени – вирус заражает клетки, но, размножаясь, он реже их убивает. Но если SW1 столкнётся с бактериями, которые с ним ещё не сталкивались и у которых нет YfdM, то для них всё закончится плохо – фаг будет размножаться чрезвычайно агрессивно и клетки будут гибнуть.

Иными словами, бактерии научились использовать запчасти от спящего вируса вместе с другим, неспящим вирусом, чтобы отграничивать себя от соседей, чтобы не пускать их на свои питательные ресурсы. Спящий фаг нужен, чтобы отличить своих от чужих, а неспящий – чтобы отделить своих от чужих. В статье в Cell Reports говорится, что для различения своих и чужих кишечные палочки могут использовать и другие вирусы. Возможно, этот механизм работает и у других бактерий тоже; и, возможно, его удастся использовать в медицине – например, в тех случаях, когда нужно наладить обстановку в микрофлоре, чтобы поощрить своих симбионтов и изгнать чужаков-патогенов.



По материалам Phys.org.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь 

В контактных зоопарках живут лекарственноустойчивые бактерии

На коже, шерсти и перьях животных, живущих в контактных зоопарках, можно найти микробов, которые не поддаются антибиотикам.

Бактерии, как все живые существа, стараются приспособиться к условиям среды, и если в среде появляются антибиотики, бактерии стараются приспособиться и к ним. И у них это получается: некогда губительные, антибиотики всё чаще оказываются бесполезными, и современной науке приходится решать проблему лекарственной устойчивости микробов. Положение усугубляется тем, что бактерии приобретают устойчивость не к одному, а часто сразу к целому классу антибиотиков. Такие штаммы с множественной лекарственной устойчивостью могут быть очень и очень опасными.

Дело здесь не только в том, что сами люди долго лечились какими-то антибиотиками. Считается, что одна из главных причин появления лекарственноустойчивых бактерий – это лекарственные добавки в корма для животных на животноводческих предприятиях. Долгое время добавки с антибиотиками использовали для профилактики заболеваний, так что у микробов, живущих на фермах, и у тех, которые сталкивались с антибиотиками в разнообразных отходах с ферм, была масса возможностей научиться уходить от их действия. 
В то же время, как известно, у бактерий очень распространён горизонтальный перенос генов, когда ген переходит не «по вертикали» (то есть от родительской бактерии к дочерней), а по «горизонтали» – одна «взрослая» бактерия подхватывает кусок ДНК от другой «взрослой» бактерии. И именно таким образом гены лекарственной устойчивости могут перейти от бактерий, поражающих животных, к бактериям, поражающим людей.

Тут многие наверняка догадались, что лекарственноустойчивых бактерий можно подцепить в контактных зоопарках – не зря же они стоят в названии. Контактные зоопарки – это те, где можно трогать и гладить разных животных, порой довольно экзотических. Исследователи из Ариэльского университета собрали образцы фекалий, шерсти, перьев и частичек кожи с 228 животных из восьми таких зоопарков в разных концах Израиля и проанализировали ДНК из образцов на предмет бактериальных генов. Авторы работы искали гены ферментов, которые расщепляют бета-лактамные антибиотики, к которым относятся цефалоспорины, пенициллины и др.; результаты сообщили в докладе на Европейском конгрессе клинической микробиологии и инфекционных болезней.

Оказалось, что в 12% образцов был как минимум один бактериальный штамм с множественной лекарственной устойчивостью. У зоопарковых животных, получавших антибиотики, вероятность обнаружить лекарственноустойчивых микробов была в семь раз выше. У четверти животных таких бактерий было больше одной разновидности. В 77% случаев лекарственноустойчивые бактерии были в фекалиях, в 23% – в шерсти, перьях и на коже. 
Цифры достаточно большие, чтобы контактные зоопарки можно было назвать одним из источников особо проблемных микробов – по крайней мере, некоторые из зоопарков. Однако всё же стоит уточнить, что из этой работы нельзя сделать вывод, насколько контактные зоопарки ответственны за те или иные клинические случаи лекарственноустойчивых инфекций.



По материалам MedicalXpress.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Диабетикам лучше начинать день с омлета

Низкоуглеводный завтрак помогает уменьшить колебания уровня глюкозы в крови в течение всего дня.

После завтрака уровень сахара в крови резко вырастает, потому что на завтрак часто едят каши и вообще зерновые продукты, тосты и фрукты. (Кто-то скажет, что завтракает жареной курицей, сосисками или котлетой, но мода сейчас всё-таки на зерново-фруктовые завтраки.) Но в кашах, фруктах и хлопьях много углеводов, вот и получается «сахарный всплеск» в крови. Для здорового человека в этом нет ничего страшного. Но больному диабетом таких скачков сахара лучше не допускать.

Очевидный выход тут – сменить меню завтрака. Исследователи из Университета Британской Колумбии поставили эксперимент с группой больных диабетом второго типа (напомним, что диабет второго типа – это когда ткани теряют чувствительность к инсулину и перестают поглощать глюкозу из крови, отчего его также называют инсулиннезависимым диабетом). В первый день все участники эксперимента ели на завтрак омлет, во второй день – овсянку и фрукты. Обед и ужин что в первый день, что во второй были одинаковыми. Уровень глюкозы измеряли с помощью прибора, прикреплённого к животу и снимавшего показания каждые пять минут. Кроме того, сами подопытные должны были сообщать, насколько сильный голод они чувствуют, насколько они наелись и хочется ли им после еды съесть ещё что-то вкусненькое.

В статье в The American Journal of Clinical Nutrition говорится, что после омлета уровень сахара в крови поднимался совсем не так сильно, как после каши с фруктами. Но что самое главное – уровень глюкозы после омлета на завтрак оставался стабилен в течение всего дня. То есть после углеводного завтрака в каждый последующий приём пищи организм хуже справлялся с повышением сахара в крови, а вот белково-жировой завтрак (в котором углеводов было не более 10%) помогал держать сахар под контролем. Не то чтобы при этом снижался общий уровень глюкозы, он просто не очень сильно менялся – а именно сильные колебания сахара, по словам авторов работы, вредят почкам, глазам, кровеносным сосудам больных диабетом.

Кроме того, после яичного завтрака человек к обеду и ужину приходил не таким голодным, как после завтрака из каши с фруктами, и желание съесть после еды ещё что-нибудь сладкое тоже уменьшалось. Очевидно, малоуглеводный завтрак – действительно довольно простой и эффективный способ, который может помочь больному диабетом поддерживать обмен веществ в относительно спокойном состоянии.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Электричество омолаживает мозг

Синхронизация двух участков коры делает рабочую память на полжизни моложе.

Стимуляцию мозга слабым электрическим током или магнитным полем сейчас активно пытаются использовать, чтобы улучшить мозговые функции: улучшить память, улучшить ассоциативное мышление, избавить от депрессии и табачной зависимости, справиться с последствиями инсульта; при этом черепную коробку не вскрывают и в сам мозг не вторгаются – электрический ток и магнитное поле приходят в него извне сквозь кожу и кости черепа.

В недавней статье в Nature Neuroscience исследователи из Бостонского университета пишут, что электричеством можно обернуть вспять даже некоторые возрастные изменения, случающиеся с мозгом и высшими когнитивными функциями. Речь снова идёт о памяти, точнее, о рабочей памяти, о которой мы много раз писали. Если вкратце, то в рабочей памяти хранится информация, с которой мы работаем в данный момент, а поскольку мы постоянно что-то читаем, слушаем, обдумываем, планируем, и т. д., её значение трудно преувеличить – без рабочей памяти мы бы в буквальном смысле не могли бы связать и двух слов. С возрастом рабочая память ухудшается, и это сопровождается изменениями в электрической активности мозга: разные его участки рассинхронизируются, а значит, нейроны общаются уже не так эффективно, как раньше – ведь если между вами есть надёжная связь, то и электрическая активность у вас будет синхронной. А для памяти как раз важно, чтобы нейроны работали вместе.

Роберт Рейнхарт (Robert Reinhart) и Джон Нгуен (John Nguyen) пригласили в лабораторию несколько десятков человек от 60 до 80 лет без психоневрологических заболеваний. Им показывали ряд изображений, в которых некий привычный предмет повседневности спустя какое-то время сменялся либо идентичной картинкой, либо картинкой, на которой тот же предмет был как-то изменён. Нужно было заметить, когда предмет на второй картинке отличался от того, что был на первой.

Через тест с картинками нужно было пройти дважды: до стимуляции слабым током и после. Электрический ток подбирали так, чтобы синхронизировать активность префронтальной и височной коры полушарий, которые очень важны для высшей нервной деятельности. После двадцатипятиминутной стимуляции пожилые участники эксперимента в среднем лучше замечали, когда предметы на картинках похожи, а когда – нет; их мозг работал также, как у группы более молодых людей в возрасте от 20 до 30. 
В то же время у ещё одной группы пожилых подопытных, которых тоже стимулировали током, но без синхронизации префронтальной и височной коры, никакого улучшения в работе мозга не было. Наконец, когда у молодых людей в возрасте от 20 до 30 с помощью электростимуляции рассинхронизировали активность двух зон мозга, тест с картинками они начинали проходить хуже – сходства и различия они замечали с меньшей точностью, и на сам тест у них уходило больше времени.

Поскольку чтобы сравнить два изображения, нужно задействовать рабочую память, то можно сделать вывод, что синхронизация зон мозга как раз рабочую память и улучшала. Эффект длился как минимум час – потому что дольше эксперимент просто не проводили. Вряд ли электроомоложение памяти длится после такой 25-минутной стимуляции бесконечно долго, но, думается, даже если эффект задержится хотя бы на день, это может стать достаточно удобным способом поддержать стареющий мозг на плаву.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

«Депрессивные гены» подвергают сомнению

Почти два десятка известных «депрессивных генов» оказались связаны с депрессией не более, чем любые другие.

Для депрессии, как и для других психоневрологических расстройств, активно ищут генетические причины. Действительно, депрессивные расстройства повторяются в семьях – то есть, очевидно, передаются по наследству. С другой стороны, наша психика во многом обусловлена молекулярно-клеточными процессами в мозге – появлением и исчезновением межнейронных синапсов, повышением и уменьшением уровня нейромедиаторов, которые помогают нервному импульсу перескочить через синапс, и т. д. Но синапсы, нейромедиаторы и прочее зависит опять же от генов.

В качестве одного из самых известных «депрессивных генов» можно вспомнить 5-HTTLPR. Строго говоря, это не ген, а регуляторная область перед геном SLC6A4. А вот SLC6A4 кодирует белок, захватывающий серотонин из синаптической щели и возвращающий его обратно в нейрон-передатчик. Серотонин используют нейронные цепи, обслуживающие хорошее настроение и радостные эмоции (хотя его роль этим не ограничивается). Соответственно, белки и их гены, которые управляют уровнем серотонина, будут влиять на силу радостных эмоций.

Нейромедиатор, который не был использован, поглощает нейрон-передатчик. Но может быть так, что белок, который этим занимается, окажется слишком старательным и будет возвращать обратно слишком много серотонина, так что на радость его, грубо говоря, просто не останется. То, каким будет белок, зависит от вышеупомянутой регуляторной области перед геном SLC6A4. Соответственно, можно предположить, что человек, у которого из-за определённого варианта 5-HTTLPR получится слишком старательный транспортёр серотонина, будет особенно предрасположен к депрессии.

Однако по мере того, как исследователи описывали разные гены, связанные с депрессией, по их поводу возникало всё больше сомнений. Так, два года назад сотрудники Вашингтонского университета в Сент-Луисе писали в Molecular Psychiatry, что связь 5-HTTLPR с депрессией может быть сильно преувеличена. А на днях в American Journal of Psychiatry вышла статья сотрудников Колорадского университета в Боулдере, проанализировавших 18 депрессивных генов, каждому из которых было посвящено не менее десяти научных работ. Среди них был и вышеупомянутый SLC6A4 (чью депрессивность, кстати говоря, изучают уже около двадцати лет), и ген BDNF, кодирующий белок под названием нейротрофический фактор мозга. От BDNF зависит рост нейронов и уровень дофамина – ещё одного нейромедиатора, связанного с чувством счастья и удовольствия.

За годы совершенствования методов, позволяющих читать ДНК, появились огромные банки данных, содержащие генетические сведения о десятках и сотнях тысячах людей. Из нескольких таких банков авторы работы взяли сведения о 620 000 людей, чтобы понять, как связаны с депрессией известные «депрессивные гены», взятые поодиночке или порознь. Оказалось, что все они связаны с депрессией не более, чем любые другие гены. То есть исследования, в которых говорилось о том, что тот или иной ген связан с высокой вероятностью депрессии, сообщали на самом деле ложноположительные результаты. И происходило так во многом из-за того, что в прошлых работах часто оперировали небольшой статистикой.

Но это не значит, что у депрессии нет генетических причин. Просто её генетический портрет в действительности на самом деле намного сложнее. Скорее всего, со стороны генома в депрессию вносят вклад очень, очень много генов, однако если рассматривать их в индивидуальном порядке, то мы обнаружим, что по отдельности их роль очень и очень невелика. (Одно из косвенных свидетельств в пользу такой точки зрения – то, что во время депрессии активность многих генов в женском и мужском мозге изменяется противоположным образом.) Возможно, именно большие генетические данные помогут охватить всю мозаику «депрессивных генов» – и помогут, наконец, понять, как эффективно бороться с депрессией с учётом её особенностей у разных пациентов.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Противораковые молекулы меняют укладку хромосом

Деление раковых клеток можно остановить, изменив пространственную структуру хромосом.

Если мы хотим изменить активность какого-нибудь гена – например, того, из-за которого раковые клетки непрерывно делятся – мы можем его просто испортить, то есть мутировать, изменить в нём последовательность букв генетического алфавита. Любой ген работает не сам по себе, а с помощью множества белков, которые занимаются генетической информацией – и с помощью мутации можно сделать так, что эти белки перестанут обращать внимание на определённый ген.

А можно поступить иначе – закрыть доступ к гену, чтобы белки, активирующие генетическую информацию, просто не могли к нему добраться. Например, можно изменить упаковку ДНК. Известно, что хромосомы в ядре не плавают в хаотичном переплетении, а определённым образом структурированы. Некоторые куски ДНК специально сближены (хотя на выпрямленной нитке ДНК они бы оказались очень далеко друг от друга), другие же, хотя и находятся на первый взгляд совсем рядом, отделены друг от друга особыми молекулярными барьерами. В зависимости от укладки ДНК в пространстве ядра гены могут быть активны или нет, так что трёхмерная структура генома оказывается мощным способом регуляции генетической активности.

Среди веществ, которые влияют на 3D-структуру генома, есть кураксины, синтезированные несколько лет назад в лаборатории профессора Катерины Гуровой в Онкологическом центре Розуэлла Парка. Кураксины убивают раковые клетки, но не действуют на клетки здоровые. Было известно, что они вмешиваются во взаимодействие ДНК и гистонов – специальных белков-упаковщиков. Они постоянно сопровождают ДНК в клеточном ядре и во многом определяют трёхмерную структуру генома. Более подробно механизм действия кураксинов описан в новой статье, которую в Nature Communications опубликовали исследователи из Института биологии гена РАН, Московского государственного университета, Онкоцентра Розуэлла Парка и других научных центров.

Кураксины действительно перестраивают хромосомы – в том смысле, что они меняют их пространственную структуру, и работает это следующим образом. Чтобы ген был активен, его нужно сблизить с особой энхансерной последовательностью, которая несёт на себе белки, необходимые для работы гена. Энхансеры часто сидят довольно далеко от тех генов, которыми они управляют, и это очень удобно с точки зрения регуляции: изгибая нить ДНК, сматывая её или разматывая, можно то приближать энхансер и ген друг к другу, то удалять. Кураксины делают так, чтобы некоторые онкогены, стимулирующие деление раковых клеток, разошлись со своими энхансерами. Геномная топология зависит от разных белков, и один из них – белок CTCF, про который мы как-то писали, что он при укладке хромосом работает молекулярной застёжкой в огромных петлях ДНК. Кураксины действуют на эту «застёжку», заставляя ДНК перестроиться, что, очевидно, отражается на состоянии раковых клеток.

Полученные результаты не только проясняют, как работают перспективные противораковые средства, но и могут помочь в создании других лекарств, которые будут работать похожим образом, но будут ещё более эффективными.

Работа выполнена при частичной поддержке Российского научного фонда (РНФ).

По материалам пресс-службы РНФ

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Воображаемые кофе и чай будят мозг

Представляя себе кофе и чай, мы стимулируем мозг и сердце.

Мы настолько привыкли к тому, что кофе и чай нас бодрят, делают более внимательными и вообще заставляют проснуться, что порой кофе и чай даже не обязательно пить – достаточно просто их представить себе. Исследователи из Университета Торонто и Университета Монаша в нескольких экспериментах предлагали группе добровольцев подумать о кофе и чае. В одном варианте фигурировала некая компания, которая производит кофе и чай и которой нужны новые слоганы для рекламной компании – эти слоганы и нужно было придумать; в другом случае участники эксперимента читали тексты про свойства кофе и чая, которые потом нужно было самим дополнить.

В статье в Consciousness and Cognition говорится, что даже такие воображаемые кофе и чай могут влиять на психику и физиологию, хотя эффект от мнимого чая в некоторых случаях был меньше, чем от мнимого кофе. Во-первых, от раздумий на тему кофе и чая приходила бодрость – не только сами участники эксперимента говорили о том, что они стали бодрее, это было видно и по их сердцебиению. Кроме того, человек начинал мыслить и воспринимать окружающее более детально, отдавая предпочтение более конкретным понятиям и формулировкам, нежели абстрактным описаниям.

Исследователи заметили, что у человека, подумавшего о кофе или чае, меняется даже восприятие будущего времени. Например, у подопытного сначала спрашивали, какие у него планы на более-менее ближайшее время (например, сходить к стоматологу или отправиться в отпуск), потом он размышлял о кофе и ли чае, а потом снова оценивал, что он хочет сделать. Оказывалось, что после размышлений о чае и кофе уменьшался временной диапазон, в которые должны были уместиться будущие планы. Всё это – признаки повышенной умственной активности, и повышенной она стала, как полагают авторы работы, как раз из-за воображаемых чая и кофе. 

В исследовании участвовали как западные люди, так и восточные – выходцы из Японии, Китая и Кореи. Кофе в большей степени западный напиток, и представления о том, что он бодрит и стимулирует, должны крепче сидеть в западной голове. Действительно, воображаемый кофе лучше действовал на европейцев и североамериканцев (хотя в опыте с планами на будущее разницы между «западом» и «востоком» не было).

Здесь было бы интересно сравнить стимулирующую силу воображаемого и настоящего кофе, хотя, надо думать, воображаемый с настоящим вряд ли может тягаться. Также стоит сказать, что участников эксперимента для сравнения следовало бы просить подумать о каких-то других напитках, например, о соках или на худой конец просто о чистой воде – но такого контрольного опыта исследователи не делали. Впрочем, если учесть, что даже воображаемые гены могут влиять на нашу психологию и физиологию, то что уж удивляться бодрящему эффекту от воображаемого кофе.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь 

Вирусы отвлекают иммунитет от бактерий

Иммунная система, пытаясь устранить бактериальный вирус, упускает из виду саму бактерию.

Вирусы-бактериофаги, заражающие бактерий, не обязательно их убивают – часто оказывается, что вирус довольно долго живёт внутри бактерии, и бактерия даже использует такого сожителя. Так, исследователи из Стэнфорда обнаружили, что один из вирусов, который заражает бактерии синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), защищает своих хозяев от иммунной атаки.

Синегнойная палочка часто заражает раны, из-за чего они дольше заживают. Для эксперимента взяли образцы тканей более чем у сотни людей с труднозаживающими ранами, и в 37 случаях оказалось, что в ранах есть P. aeruginosa. Бактерии эти в 68% случаев были с фагом под названием Pf. Синегнойных палочек переносили на раненых мышей. Чтобы заразить рану – то есть чтобы бактерии в ней прижились – палочек с вирусом нужно было намного меньше, чем палочек без вируса; и сами мыши чаще гибли от инфекции, если их заражали бактериями с вирусом. То есть палочкам с бактериофагом явно сопутствовал больший успех – иммунной системе справиться с ними было намного труднее.

В статье в Science говорится, что сначала к бактериям в ранах, как и положено, приходили иммунные клетки фагоциты, которые должны их поедать. Но если фагоциты встречали палочек с бактериофагом, то вскоре они прекращали охоту за бактериями и посылали химические сигналы, привлекающие другие иммунные клетки – те, которые должны бороться с вирусами. Но ведь бактериальный вирус для животных не опасен. Авторы работы полагают, что иммунитет путал бактериофага с вирусом животных, скорее всего, потому, что из-за бактериофага в тканях появлялась двуцепочечная РНК, а как раз такая РНК возникает в животных клетках при некоторых вирусных инфекциях. Как бы то ни было, получалось так, что бактериальный вирус отвлекал внимание иммунитета от бактерии, и та благополучно размножалась, мешая ране заживать и отравляя всё вокруг.

Но если мышей в эксперименте предварительно вакцинировали против фага Pf, то иммунитет потом уже не отвлекался и вполне успешно истреблял бактерию. Очевидно, после вакцины иммунная система довольно быстро справлялась с вирусом и могла в полной мере заняться другим патогеном.

В конце прошлого года мы описывали ещё один механизм того, как вирус помогает бактерии уходить от иммунной атаки – тогда в Nature была опубликована статья, в которой говорилось, что бактериофаг может дать бактериям золотистого стафилококка фермент, маскирующий их от антибактериальных антител. Правда, те эксперименты ставили с клеточными культурами, и в перспективе ещё предстоит выяснить, влияет ли как-то вирусная модификация на патогенность бактерии в настоящем живом организме.



По материалам Nature.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Виноваты ли в выкидышах плохие сперматозоиды?

Повреждения в ДНК мужских половых клеток сопутствуют неоднократной потере беременности.

Некоторым парам не удаётся завести ребёнка из-за постоянных выкидышей – когда беременность прерывается до двадцатой недели. Если такое случилось трижды и более, то говорят о периодической потере беременности – считается, что от неё страдают 1–2% семейных пар, хотя статистика здесь может быть довольно устаревшей.

Обычно в таких случаях говорят о каких-то неполадках с материнским организмом: это могут быть хромосомные аномалии, или же проблемы с гормонами, или инфекционные заболевания, или же возраст беременной, и т. д. Но, как пишет портал Science News, можно насчитать до половины случаев, когда постоянным выкидышам не получается найти никакой причины.

Исследовали из Имперского колледжа Лондона полагают, что среди этих неизвестных причин выкидышей могут быть плохие сперматозоиды. Речь не об их количестве или подвижности, а о состоянии их ДНК. Авторы работы проанализировали сперматозоиды у 49 мужчин, чьи партнёрши пережили несколько выкидышей подряд. Оказалось, что у этих мужчин в сперматозоидной ДНК вдвое больше повреждений, а в сперматозоидах скапливается в четыре раза больше опасных окислительных молекул – кислородных радикалов; эти радикалы как раз и могли повредить ДНК мужских половых клеток. (Кстати, если сравнивать с яйцеклетками, то в сперматозоидах вообще накапливается намного больше мутаций.) Свои результаты исследователи доложили на ежегодном съезде Эндокринологического общества в Новом Орлеане.

Известно, что сперматозоиды играют важную роль в формировании плаценты, а ведь именно через плаценту материнский организм общается с вынашиваемым ребёнком. Возможно, из-за повреждений в сперматозоидной ДНК плацента перестаёт работать, как надо, и всё заканчивается выкидышем. Но пока тут требуются ещё дополнительные исследования, чтобы понять, что именно за механизмы тут срабатывают и как можно на них подействовать так, чтобы ребёнок остался в утробе матери весь положенный срок.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь 

Мозг искажает пространство в зависимости от собственных целей

…но искажает он, конечно, не реальное пространство, а нейронную систему координат, которая помогает ориентироваться на местности.

Для ориентации в пространстве в мозге есть два типа нейронов. Первые сидят в гиппокампе и хранят разные особенности окружающего ландшафта. Иными словами, они удерживают карты местности, и каждая карта кодируется особой комбинацией клеток. Эти нейроны так и назвали – нейроны места. Другие, сидящие в энторинальной коре, по очереди возбуждаются, пока индивидуум передвигается в пространстве, – то есть они отмечают участки территории. Их особенность в том, что включаются такие нейроны по особой схеме, разбивая пространство на шестиугольные фрагменты, делая его похожим на огромную решётку. Отсюда и их название – grid-нейроны, или нейроны решётки. Они задают систему координат, в которой мозгу удобно описывать конкретный ландшафт и собственные перемещения в пространстве. За открытие обоих типов нейронов навигации в 2014 году дали Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Казалось бы, нейроны решётки (которые ещё называют GPS-системой мозга), должны всегда работать одинаково, независимо от того, что мы думаем и чувствуем – ведь они просто дают систему координат. Но на самом деле нейронная координатная решётка может искажаться. Исследователи из Австрийского научно-технологического института сажали крыс на особую поверхность, покрытую периодическими ямками. В трёх ямках прятали угощение, которое крыса должна была найти. Чтобы животные не нашли его сразу по запаху, всю поверхность присыпали пылью, сделанной из того же самого угощения; в результате крыса должна была проверять ямку за ямкой, пока не найдёт то, что хотела. Животные постепенно выучивали, где лежит еда, и потом шли уже целенаправленно к нужному отверстию. На следующий день эксперимент повторяли, но еду перекладывали из прежней ямки в другую.

Одновременно у крыс записывали активность нейронов места и нейронов решётки, и оказалось, что ожидание награды влияло на активность тех и других. Собственно, от нейронов места, наверное, можно было ожидать, что они пойдут на поводу у желаний, но было удивительно, что и нейроны решётки могут изменить координатную сетку в зависимости от того, какая цель у индивидуума в данный момент. Например, как говорится в статье в Science, если очередное угощение ожидалось по правую сторону от крысы, то и среди нейронов решётки активнее работали те, которые соответствовали правым узлам координатной сетки; левые же работали слабее. 

Сами нервные клетки, конечно, не меняли положение в мозге, но их меняющаяся активность давала искажение координатных шестиугольников (потому что путешествию через разные координаты соответствует активность тех или иных нейронов решётки) – как если бы вершина шестиугольника притягивалась поближе к точке с едой. Соответственно, если угощение перекладывали с места на место, активность нейронов навигации менялась – узлы координатной сетки начинали смещаться в другие стороны.

В экспериментах другой исследовательской группы из Стэнфорда, крысы тоже искали еду в углублениях на полу, причём когда крысы приближались к правильному месту, они слышали некий звук. Постепенно животные поняли, что звук означает место с едой. И звук, как оказалось, влиял на нейроны решётки. Когда крыса приближалась к месту с едой и слышала звуковой сигнал, что еда рядом, активность нейронов решётки менялась: те, которые должны были размечать территорию с едой, начинали активнее генерировать импульсы, кроме того, нейроны выстраивали более плотную решётку, чтобы получить более детальную разметку местности. Результаты этих экспериментов также описаны в Science.

Иными словами, система навигации не только прислушивается к тем целям, которые заставляют субъекта рыскать по округе, она ещё и собирает информацию от других сенсорных систем, чтобы помочь сориентироваться в той части местности, которая нас интересует. Мы говорим «нас», потому что, хотя эксперименты ставили на крысах, система навигации нейронов места и нейронов решётки, очевидно, свойственна всем млекопитающим. И мы возьмём на себя смелость сказать, что многие из нас сами чувствовали, как нейроны решётки искажают пространство – когда место, до которого вы хотите добраться, оказывается дальше, чем вам казалось.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь 

В чужом лице мозг в первую очередь видит пол и возраст

Но быстрее всего мозг распознаёт пол всё же у знакомых людей.

Нет нужды объяснять, сколь важно для нас правильно распознавать лица. Без этого умения вся наша социальная жизнь пойдёт прахом, поэтому неудивительно, что в нашем мозге есть целый специальный отдел, который занимается именно распознаванием лиц. Достаточно одного взгляда, чтобы этот отдел проанализировал массу параметров: возраст, пол, эмоции, знаком ли нам человек или нет, и т. д. Но притом какие-то параметры мозг считывает в первую очередь, а какие-то – во вторую.

Известно, что люди с прозопагнозией – то есть те, которые не могут отличить лицо одного человека от другого – всё же правильно определяют пол, то есть мужчин с женщинами не путают. Исследователи из Массачусетского технологического института решили узнать подробнее, как в распознавании лица «половой» параметр связан с остальными. Реакцию мозга оценивали с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ) – метода, который позволяет измерять магнитные поля, появляющиеся в результате электрической активности мозга. В отличие от магнитно-резонансной томографии (МРТ), магнитоэнцефалография ловит изменения в работе мозга, которые случаются в очень небольшой промежуток времени, буквально за несколько миллисекунд.

В статье в Nature Communications говорится, что, если судить по активности мозга во время распознавания лица, в первую очередь распознаются пол и возраст – на это уходит 60–70 миллисекунд. Спустя 30 миллисекунд до мозга «доходит» идентичность другого человека. Дело тут не столько в поле и возрасте как таковых, сколько в том, что это наиболее простые, грубые параметры, которые считать проще всего.

Авторы работы также решили выяснить, как мозг распознаёт знакомые и незнакомые лица. Дело в том, что знакомые физиономии мы узнаём в самых разных условиях – какую бы причёску или очки ни носил человек, в каком ракурсе мы бы ни смотрели на него и т. д. А вот один и тот же незнакомый человек на двух разных фото (например, с длинными волосами и с короткими) покажется нам двумя разными людьми.

Участникам эксперимента показывали фото американских знаменитостей и немецких – поскольку сами добровольцы были американцами, местных знаменитостей они знали намного лучше. Оказалось, что мозг лучше распознаёт пол тогда, когда человек нам очень хорошо знаком. Если же мы смотрим на незнакомца, то чтобы определить, мужчина это или женщина, мозгу нужно больше усилий. 
Однако последовательность распознавания остаётся той же: сначала пол, потом конкретная личность, и лишь сильно позже мозг понимает, что ему знаком человек, на которого он смотрит. То есть знание того, что человек нам знаком, каким-то образом облегчает оценку пола, но – без обращения к памяти, без обращения к тем ассоциациям, которые у нас есть в связи с человеком перед нами. 
С другой стороны, зона распознавания лиц работает всё-таки не сама по себе, а в окружении других участков мозга, которые могут влиять скорость распознавания лиц – тем более, что сама эта зона появляется в мозге постепенно, по мере накопления жизненного опыта.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь

Крабы для медицины

Хитин из крабовых панцирей может стать источником для получения модифицированного хитозана, используемого в современных биомедицинских технологиях.

От 50 до 70% веса всех выловленных в мире крабов –  их панцири и другие побочные продукты. Как правило, такие отходы уничтожают, что требует дополнительных затрат, и лишь небольшая часть как-то перерабатывается. Между тем морские ракообразные, как и все членистоногие, содержат много хитина – из него состоит их экзоскелет. Если удалить из хитина химическим путем часть ацетильных групп, можно получить хитозан – биополимер с уникальным набором биологических и физико-химических характеристик. Хитозан не вызывает воспаления или иммунной реакции, он обладает противогрибковыми и антимикробными свойствами и со временем разлагается на нетоксичные компоненты.

Очевидно, что хитозан и его производные – прекрасный материал для биомедицины. На хитозановой основе можно создавать новые типы биосовместимых структур для восстановления поврежденных тканей, или, к примеру, носители для доставки лекарств. Мы уже как-то писали о том, как хитозан может пригодиться при трансплантации: пересаженные ткани, заполненные раствором хитозана, слабее отторгаются организмом и могут прослужить дольше.

В классическом способе получения хитозана из хитина сырьё обрабатывают агрессивными химическими реагентами, например, концентрированными растворами щелочей. Из-за их токсичности и из-за небольшого выхода хитозана подобные методы не подходят для промышленного использования. Исследователи из Первого Московского государственного медицинского университета (МГМУ) им. И. М. Сеченова вместе с коллегами из других научных центров России и Ирландии разработали более экологичный способ модификации хитина – механохимический синтез. На твердую реакционную смесь действуют реагентами, давлением и сдвиговыми напряжениями. При этом требуется меньше щелочи, чем при классическом химическом синтезе, а растворители, катализаторы и инициаторы химических процессов не используются. Полученный таким методом хитозан можно использовать в медицинских целях без дополнительной очистки от остатков токсичных веществ.

Этот же метод авторы работы использовали для синтеза на основе хитозана нескольких его производных с разным содержанием (от 5 до 50%) аллильных групп – производных пропилена. Под действием ультрафиолетового и лазерного излучения и при участии фотоинициатора аллильные группы формируют фотосшитые пленки или трехмерные структуры любой сложной геометрии.

Пленки из производных хитозана получали методом фотополимеризации: растворы полимеров в уксусной кислоте поместили на пластиковую подложку и облучили ультрафиолетом до затвердевания. А для формирования трехмерных структур исследователи использовали лазерную стереолитографию, одну из технологий 3D-печати. Это простой и быстрый метод создания трехмерных моделей, не требующий дорогостоящего оборудования.

В растворы производных хитозана вводили фотоинициатор, а затем запускали реакцию фотополимеризации с помощью лазера. Получившиеся структуры сначала замораживали, а затем сушили в вакуумной камере. Высушенные структуры стали пористыми. Затем их имплантировали крысам под кожу в межлопаточную область. Эксперимент на животных продолжался 90 суток, и за это время имплантаты не проявили признаков токсичности. Разрушение имплантированных структур началось только через 60 дней эксперимента. Результаты подробно описаны в статье в Marine Drugs.

По словам одного из авторов работы, младшего научного сотрудника отдела современных биоматериалов Института регенеративной медицины Сеченовского университета Ксении Бардаковой, новый метод позволяет делать трёхмерные структуры для заживления тканевых дефектов большой протяженности, от 1 см и больше. Кроме того, впервые удалось показать, что очаги деградации в них располагаются периодически, а не хаотично. Это подтверждает гипотезу о механизме биодеградации материалов на основе хитозана: сначала разрушаются менее упорядоченные аморфные области полимера. 
Зная подробности процесса, в дальнейшем можно будет создавать структуры, которые будут распадаться ровно за то время, которое нужно поврежденной ткани для восстановления целостности и функциональных особенностей.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.


По материалам пресс-службы Первого МГМУ им. И. М. Сеченова.

Источник: Наука и жизнь

От слепоты может избавить пересадка одного гена

Слепым глазам вернули зрение с помощью клеток сетчатки, которые раньше занимались совсем другими делами.

Одна из главных причин потери зрения – это дегенерация сетчатки. У неё есть разные формы, возникающие по разным причинам. Обычно говорят о нарушениях кровоснабжения: из-за недостатка кислорода и питательных веществ клетки сетчатки гибнут. С другой стороны, довольно много известно о генетических мутациях, которые чреваты тем же самым. По некоторым подсчётам, есть более 250 мутаций, вызывающих пигментный ретинит, при котором повреждаются фоторецепторы или пигментный эпителий сетчатки, причём более 90% мутаций вредят именно главным фоточувствительным клеткам – палочкам и колбочкам.

Почему бы в таком случае не исправить мутации, ведь методы генетической инженерии развиваются сейчас очень быстро, и уже приносят плоды в смысле применения в клинике? Но в случае с сетчаткой даже у одного и того же человека вредные мутации в фоторецепторах оказываются довольно разнообразными, а исправить их сразу все почти невозможно. Поэтому здесь нужен какой-то обходной манёвр. Обычно дегенерация сетчатки затрагивает только палочки и колбочки, то есть только один слой клеток сетчатки, а всего в ней клеточных слоёв целых десять. Может быть, коль скоро фоторецепторы пришли в негодность, можно сделать их из каких-то из других клеток?

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли именно так и поступили: они взяли ген фоточувствительного белка опсина из колбочек, чувствующих зелёно-жёлтые цвета, и с помощью транспортного вируса ввели его в ганглионарные клетки сетчатки. Вирусное внедрение генов – уже довольно старый метод, в нём используют особым образом модифицированные вирусы, которые не могут размножаться, но которые могут проникнуть в нужные клетки; то есть вирусы служат адресными контейнерами. Что до ганглионарных клеток сетчатки, то у них есть несколько десятков разновидностей. Они собирают нервные сигналы от фоторецепторного слоя, от палочек и колбочек; какие-то из ганглионарных клеток специализируются на движении, какие-то на цвете, и т. д. Некоторые из ганглионарных клеток даже сами чувствуют свет, но большинство всё-таки нет.

Однако после того, как в глаз ввели вирусные частицы с геном опсина, и после того, как ген попал в ганглионарные клетки, они стали чувствовать свет почти как колбочки. Прежде слепые мыши, у которых палочки и колбочки полностью не работали, смогли отличить узор из параллельных линий от узора из вертикальных линий, линии с широким интервалами от линий с узкими интервалами (обычный тест на остроту зрения), и движущиеся узоры от неподвижных. Причём все эти узоры можно было показывать не с помощью специальных ярких ламп, а на экране обычного электронного гаджета. Когда же мышам показывали какие-то предметы, они их изучали и запоминали совсем как их товарищи, никогда не терявшие зрения.

Удивительно здесь то, что опсин смог работать в клетках, которые, казалось бы, к такой работе совсем не приспособлены. В колбочках фоточувствительные белки работают в связке с особыми сигнальными белками, которые помогают превратить световой сигнал в электрохимический импульс; в колбочках специальные ферменты помогают опсины «перезаряжаться» после того, как те поймали фотон; в колбочках, наконец, есть система, которая позволяет регулировать чувствительность в зависимости от яркости освещения. С другой стороны, все гены, которые здесь нужны, есть и в ганглионарных клетках, и такие сигнальные белки в них тоже есть, так что опсин, видимо, встроился в «молекулярный коллектив» ганглионарных клеток, а «коллектив» этот, в свою очередь, сумел организовать работу вокруг белка-пришельца. Даже тысячекратная разница в освещении не смущала прозревших мышей – опсин и другие белки успешно адаптировались к свету разной интенсивности.

Авторы работы, опубликованной в Nature Communications, полагают, что в течение трёх лет получится протестировать такие генетические инъекции на людях с пигментным ретинитом.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

ПОД ПОКРОВОМ ТЬМЫ ЖИВУЩИЕ

Перепост. Статья датирована 18 июня 2017 года.

Когда Тьма окутывает мир, или его отдельные участки, то считается в миру- наступает ночь. Испокон веков "ночной покров" человечество ассоциировало со всякими страшными явлениями, и происками нечистой силы. Точно также, ночное время суток является просто некой "родной стихией" для различных магов, ведьм, шаманов и т.п. В это время суток они проводят свои "шабаши и ритуалы". Обряды могут быть очень различной направленности- проклятия, порчи, привороты, отвороты, а так же "снятие всего этого" при необходимости, обряды на удачу, везение и т.п. Также получение силы от сущностей Тьмы.

В недавней теме, под названием "ТАЙНАЯ РЯЗАНЬ", мы беседовали с рязанским магом Танатосом о подобных "явлениях". Танатос с нами поделился немалым количеством информации, касающейся немалого количества наших вопросов. Также, маг Танатос давал ответы на вопросы и иным журналистам, которые беседовали с колдуном в 2013-м году. Там был вопрос про привороты. Вот цитируем раннюю статью с интервью с магом Танатосом:

"Что такое приворот

При взаимном чувстве влюбленности между двумя людьми возникают, как утверждает Маг Танатос, не энергетические нити, как думают некоторые, а настоящие каналы, по которым происходит обмен энергиями.

Если чувство любви одностороннее, замечает далее Маг Танатос, то энергия устремляется от влюбленного к объекту его обожания, но не возвращается назад. В этом случае безответно влюбленный человек чувствует упадок сил, поскольку добровольно становится энергетическим донором для другого. В свою очередь, объект его обожания буквально расцветает на дополнительной энергии, которую он получает от воздыхателя. Вот почему в жизни (да и в литературе, кино и так далее) мы видим, что как только влюбленный погибает или избавляется от своего чувства, о нем тут же вспоминает тот, кто его до этого даже не замечал. Понятно теперь почему? Обрывается питающий энергетический канал, к которому человек уже привык...

Приворот - это искусственно (с помощью магии) созданный энергетический канал между двумя людьми. Как утверждает Маг Танатос отзывы о работе которого в этом направлении весьма впечатляют, такая искусственная любовная зависимость не открывает взаимный поток энергии для влюбленных, а просто создает еще один односторонний энергетический канал. При этом у человека перекрываются другие, естественные энергетические потоки, что дает право утверждать: на него в данном случае наведена порча. Такой человек на самом деле становится в определенном смысле зомби, полностью зависимым от своего поклонника, обратившегося за помощью к черной магии.

Маг Танатос о шарлатанстве в искусстве приворота: поскольку привороты сами по себе несут негативную оценку даже со стороны самих жрецов, ими лучше всего не пользоваться. И настоящий маг конечно исполнит приворот, но обязательно постарается вас отговорить от этой затеи. Шарлатаны же, напротив, обожают привороты, поскольку в этом случае довольно трудно проконтролировать, насколько действенным оказался ритуал такого "колдуна". Поэтому, если вы боитесь шарлатанов, то бойтесь и всевозможных приворотов. Но даже при стопроцентной уверенности в колдовстве лучше всего не прибегать к данным крайностям, которые, как видно из этой статьи, не создают взаимного обмена энергиями и никого еще не сделали счастливым."

На наш вопрос- Это всё правда, что написали журналисты, поверхностно исследовавшие такое явление, как приворот, маг Танатос ответил довольно таки понятно и доходчиво:
"Понимаете ли, это и верно, и тут же неверно. Если присмотреться к статье, написанной именно теми журналистами, то увидеть можно то, что их мнение как бы переплетается с моими ответами, но полностью их не открывает. На счёт приворотв у меня довольно таки много написано на моих сайтах. А ответные чувства при привороте можно конечно же вызвать, тут главное - как правильно в отношениях потом ВЕСТИ привороженного. Если делать всё правильно, то и серьёзные отношения вполне можно построить, переходящие в долгосрочный гармоничный союз. А если понадеяться только на приворот, а самому или самой запустить правильное ВЕДЕНИЕ своей второй половинки, то и от приворота толку будет мало. Приворотный эффект- это как некий размягчитель стылого материала, из которого кто то лепит себе нужное. Подразумеваем- делает объект воздействия более поддатливым под чьи то чары, а потом уже тот, под чьими чарами подопытный, должен правильно себя вести с привороженным, создавая перспективы для долгосрочных отношений. Вот как на самом деле это работает".

Ответ мага нас блоггеров вполне доходчиво просветил. И на наш другой вопрос, касающийся темы "продолжением рода у магов", ведь бывают же семьи у колдунов, ибо в мире живых они всё таки появляются как то, как обстоят дела здесь? Ведь маг Танатос утверждает, что личная жизнь- удел простых обывателей. А как быть в вопросе "семей ведьмаков/ колдунов"? На это нам рязанский оккультный мастер тоже дал вполне исчерпывающий ответ:

"Да, есть такое. Но- во первых, далеко не у всех практиков колдовства. Во вторых- практик сам решает, что ему дороже и выгоднее: самому развиваться без лишних трудностей, или тянуть ещё в данном направлении супругу/ супруга, и ещё подрастающее поколение. Если всё удаётся- то получение награды от Сил Тьмы в итоге внушительное, но опять одно НО. Во первых- не очень величественнее такой сюрприз по сравнению с тем, который получает практик- одиночка, развиваясь самостоятельно, и отвечая сам за себя. Во вторых- удаётся такое, именно семейный ковен построить далеко не всем. В итоге либо семьи распадаются по различным причинам, а порой и по трагическим, и при подобных попытках такие случаи 97% из 100%. Полагаю как практик, руководствуясь логикой и здравым смыслом, рисковать не стоит. К тому же, многие прибегают к таким попыткам, как создание "родовой колдовской династии" по тем предположениям, что мол некий наследственный дар якобы рождённого уже типа делает сильнее. Сказать Вам честно и откровенно? Да ничего подобного.
Можно родиться потомственным- наследственным якобы колдуном, ну имея врождённые способности. Но в итоге, на жизненном пути их всё равно необходимо развивать, и ни в коем случае не запускать регулярные их тренировки, в виде многочисленных духовных практик. Если этих тренировок в виде самосовершенства проходить не будет, то такой потомственный маг просто затормозится в оккультном развитии. Это как спортсмен, которому необходимо держаться в форме.
Другое дело, если у кого то из практиков изначально не было внушительного наследственного дара. То есть начал развиваться с нуля. И достигает на своей тропе колдовства таких ошеломляющих результатов, каких не достигает тот, кто дар врождённый имеет. И подобных случаев в НАСТОЯЩЕМ ОККУЛЬТИЗМЕ пруд пруди. Хотите маленький секрет открою: Такие способности есть абсолютно в каждом человеке. Просто далеко не всем дана настойчивость и интерес их в себе развивать. Всё очень идентично со спортом- у кого от природы хороший рост и мышечная масса, а кто занятиями упражнениями так своё тело развивает, и при этом имея грошовую изначальную физическую базу, что делает такие рекорды, какие не снились и одарённым гераклам от природы.
Вот и возвращаясь к Вашему вопросу о построении семейного ковена- зачем мне это? Я и без него на развитие своё не жалуюсь:))))"

Ответ мага Танатоса лично меня очень даже впечатлил. Маг Танатос также продолжает получать отзывы за свою помощь тем, кто в ней нуждается. Ссылку на них я оставлю ниже. Также, в последующих темах про оккультизм и неопознанное мы представим и иные ответы Танатоса на наши вопросы.

ПРОЧИТАТЬ ОТЗЫВЫ ПРО МАГА ТАНАТОСА МОЖНО ЗДЕСЬ: МАГ ТАНАТОС ОТЗЫВЫ.

ТАЙНАЯ РЯЗАНЬ

Перепост. Статья датирована 11 июня 2017 года. 

Рязанская область, город Рязань, именовавшийся до 1778-го года : "Переясла?вль-Ряза?нский". Немалым знаменитые места в России. Сама Рязанская область в своих современных границах, и в своём современном названии возникла в 1937-м году. До этого на данной территории были: Часть Тамбовской губернии, часть Московской, само древнее Рязанское княжество, Волынская волость. Очень много исторических и трагических событий происходило в данном крае.

В годы Второй Мировой войны часть нынешней Рязанской области была оккупирована нацистской Германией. Происходили и бои на данных территориях. Также очень много древних старинных кладбищ в этом краю. Не менее загадочны здесь и некоторые лесные зоны. Очень интересен и по своей сути загадочен один лес в Рязанской области, именуемый: Танцующий. Даже репортаж про это снимали- "Танцующий лес в Шиловском районе Рязанской области".
Загадочен он тем, что деревья в нём растут очень оригинально- имеют неестественный наклон в нижних частях крон. В итоге выглядят как выгнутые металлические прутья, напоминающие "крюки". Ещё называют его "Пьяный Лес". Не меньше известен и Луковский лес, находящийся на территории Рязанского пригорода "Борки". Тоже прославился своим "неестественным своеобразием в виде буйства духов". Так объясняют это местные жители, которые по их словам с этим невольно сталкивались. Да и много по области подобных аномальных мест.

Очень загодочное место в Рязанской области, связанное с большой трагедией, унёсшей 1200 человек, под названием "Курша 2". Тоже был снят телерепортаж про эту ужасную историю. В двух словах если- в результате халатности начальства лесокомбината, сгорел заживо весь посёлок. В СССР об этом умышленно умалчивали. Обгоревшие трупы хоронили в траншеях- "братских могилах". Было это в 1936-м году. Сейчас там выгоревшие и заросшие останки того посёлка, и очень трудно проходимая дорога туда, сквозь лес, в виде колеи. Тоже, очень насыщенная негативной аномальностью, сейчас там расположена местность.

Также, Рязанская область известна большим количеством людей, занимающихся магией, колдовством, спиритизмом. Про Рязанские края такие слухи ходят издавна. Нам, блоггерам интересно стало пообщаться с теми, кто таким является. Деревенских знахарей искать нам было малость накладно и проблематично. Ходить по рязанским "салонам магов"- тоже как то не очень удобно. Цены за приём тоже немалые, хоть и от московский отличаемы. И вот мы узнали, что в Рязани есть маг, владеющий Вуду и Чернокнижием, зовущийся "Танатос". Имя бога Смерти ему было присвоено очень давно, в результате "наития", при ритуале "посвящения", как нам поведал сам маг Танатос. Встреча с колдуном наша состоялась в центре города Рязани, рядом с тихим парком. Где мы все приятно и пообщались, утолив наше блоггерское любопытство.

Вопросов у нас было к магу Танатосу изрядное количество. Но молодой, спортивного вида мужчина, не оказался скупым и замкнутым в плане ответов. Один из главных вопросов был магу про аномальные зоны Рязанского края. Нас интересовало, не страшно ли там бывать ночами, ведь как утверждает Танатос, он занимается оккультизмом исключительно в ночное время. И по мере надобности выезжает на аномальные места области. Колдун ответил спокойно и абсолютно без эмоций, с приятной, но хладнокровной улыбкой:
"Ну вообще страшно там иной раз и днём бывать. Но опять же- смотря кому. Простому обывателю конечно жутко. А нам- практикам оккультизма чего бояться то? Это наша родная стихия, наша служба Силам Тьмы. А тут как на войне- свои по одну сторону окопов, не свои- либо как можно дальше от поля боя, либо сквозь прицел наблюдаемы. Мы свои:))))".

У меня лично последовал следующий вопрос рязанскому колдуну: А буйства духов в таких зонах не могут помешать задуманному и запланированному ритуалу, или обряду спиритическому какому нибудь? На это маг Танатос ответил в том же стиле полного хладнокровного спокойствия:
"Ну, для того чтобы практиковать на местах Силы, нужно сначала ознакомиться с местом. Хорошо ознакомиться. Прийти, пообщаться с лесом, с его духами- обитателями. На тонком уровне. Задобрить их, выведав чему бы они были рады. Обычно это какие нибудь сувениры или гостинцы. И только после этого уже приходить в следующий раз, и оставаться на ночь для проведения практик. Любой опытный мастер в этом деле обо всём подобном однозначно в курсе. А вот новичков- салаг духи могут и поучить вежливости с этикетом, если они не в курсе. Всё познаётся в упорной практике и в подобном труде над собой".

Я сам лично, как практик, об этом тоже в курсе. Но мне захотелось узнать что то нового из опыта более матёрого практика. И вот я задал ещё наводящий вопрос ему: Почему, практически всегда, в глубинках, и в Рязанской губернии тоже полно таких случаев, что когда умирает какая нибудь деревенская колдунья- никого к ней не подпускают. А она зовёт зачем то, под разными предлогами- и воды подать просит, и ещё чем то помочь. Но над ней разбирают крышу в доме, чтобы она увидела небо. И обычно наступает физическая смерть, с прекращением её агонии мучений. Почему они так тяжело умирают, и настолько все боятся подойти к ней, что вместо того, чтобы просто вынести на улицу, разбирают крышу? Чем это объясняется?
Маг Танатос ответил развёрнуто, и на наш взгляд- исчерпывающе:
"Понимаете ли, я даже на своих сайтах писал растолковывающую статью о некоем ДВУРУЧИИ в Магии. Они там в деревнях, с подобным менталитетом, особо не церемонятся в выборе. Который изначально, вставая на Тропу Колдуна сделать НЕОБХОДИМО: Или ты в религии, которая господствует официально, или ты в Оккультизме. Нельзя сразу играть одной гармошкой на две свадьбы. Как нельзя работать на оба враждующих друг с другом фронта. Итог в таких случаях всегда печальный. Вот они, деревенские колдуньи, над этим почему то особо не думают. И в итоге и религии пытаются угодить- и Тёмным Силам. В конце жизни это всё накапливается, и момент физической Смерти проходит очень тяжко. А то что зовут к кровати, это они пытаются отдать свою Силу Колдовскую, которую наработали. И подзывают не каждого, а именно кого либо из дочерей или внучек. Её задача - взяться за наследницу и через связывающую объятия тонкую энергетику передать эту Наработку. И в удачных таких случаях она- Колдунья умирает сразу же. А наследница, получившая Силу, поболев дня три- неделю, начинает в дальнейшем проявлять способности, почти как будто врождённые. Таким образом и существуют потомственные Колдуны и Колдуньи. Но, снова повторюсь- главная их ошибка: ДВУРУЧИЕ как итог легкомыслия. Те Колдуны, которые делают правильный выбор, никто не умирает при таких агониях. Они почему то все умирают быстро и в один момент, без всяких болей. Я лично выбор давно сделал, и считаю его верным:))))"

Ответ мастера Вуду и Чернокнижия меня лично просветил полностью. Я многое узнал из всего того, на что искал ответы. Мы блоггеры, выразили магу Танатосу, рязанскому оккультному практику от всей души благодарность, и обменявшись рукопожатиями с контактами мирно попрощались. Но это не все ответы с вопросами. Другие интересные ответы мастера оккультизма мы представим в иных последующих темах. В целом- Рязанский край на нас произвёл очень неизгладимое впечатление. И мы очень признательны остались рязанцам, за то что предоставили нам такого интересного собеседника, как маг Танатос. Также маг Танатос отзывы благодарных ему клиентов получает практически регулярно. Ознакомиться с ними можно ниже по ссылочке: МАГ ТАНАТОС ОТЗЫВЫ .

Ждите следующих наших публикаций на тему Неопознанного, и читайте.