Тайны с жизнью: регулирующие размер мозга микробы и подводные роботы-скаты
Американские ученые провели эксперимент на грызунах, который доказал, что кишечные микроорганизмы, живущие в пищеварительной системе млекопитающих, могли повлиять на эволюцию мозга человека. Другая команда исследователей из США собрала подводный аппарат, который имитирует движение ската и за счет этого двигается под водой с огромной скоростью. Медики Сеченовского университета придумали, как вылечить мигрень, головную боль и бессонницу. Сотрудники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого научили клетки воспроизводить «чужие» ДНК. А в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН предложили новый метод изучения космических объектов. Подробности читайте в подборке самых интересных новостей недели от «Известий».
Специалисты научили клетки воспроизводить «чужие» ДНК
Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) и Академического университета разработали технологию доставки ДНК в клетку с помощью так называемых нанопроводов. Это тончайшие нитевидные нанокристаллы из полупроводниковых соединений, которые за счет своей уникальной геометрии способны проникать сквозь клеточную мембрану. Через образовавшееся отверстие плазмида — кольцевая молекула нуклеиновой кислоты — попадает в клетку, и та начинает вырабатывать закодированный в ней чуждый белок. Это процесс ученые называют трансфекацией. Методику можно применять для производства лекарственных средств.
Фотолюминесценция от полупроводниковых нанопроводов
— Изначально идея состояла в создании системы трансфекции — доставки нуклеиновых кислот в клетки. Для современных наук о жизни трансфекция — одна из важнейших задач, поскольку позволяет заставлять клетки синтезировать не только те белки, которые заложены в их ДНК, но и любые другие, произвольные. Таким образом, с одной стороны, можно изучать влияние включения или выключения определенных процессов на клетку или даже целый организм, а с другой — получать в большом количестве нужные белки, например моноклональные антитела, широко применяемые в терапии различных заболеваний, — сказал старший научный сотрудник Академического университета Станислав Шмаков.
Частицы из космоса помогут найти следы межзвездных комет
Ученые из Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН разработали способ идентификации объектов, место происхождения которых находится за пределами Солнечной системы. Метод основан на изучении космической пыли. Ежедневно около 54 т таких частиц опускается на поверхность нашей планеты. Поэтому специалисты относят это вещество к одному из наиболее значимых источников информации о космосе.
Увеличенные космические пылинки
— Частицы внеземной пыли различаются и по типу, и по месту образования. Например, существуют фоновые частицы, которые возникли в результате разрушения астероидов и комет. Они были захвачены притяжением нашей планеты и присутствуют в ее атмосфере в качестве постоянной составляющей. Также существуют «всплесковые» частицы, которые образовались в результате взрыва или абляции (сдувания с поверхности твердого тела) при входе космических объектов в плотные слои газовой оболочки Земли, — рассказал «Известиям» один из авторов предложенной методики, ведущий научный сотрудник геофизической обсерватории «Борок» — филиала ИФЗ РАН Владимир Цельмович.
Человеческий мозг достиг своих размеров благодаря микробам в кишечнике
Ученые Северо-Западного университета США имплантировали мышам микробы из желудков двух видов приматов с большим мозгом, как у человека, и с малым мозгом, как у макаки. Результаты показали, что мыши с микробами от приматов производили и расходовали больше энергии, а мыши с микроорганизмами от видов с малым мозгом откладывали больше жира. Полученные данные подтвердили, что микробы из кишечника могут влиять на эволюцию, изменяя работу организма животного.
— Мы знаем, что сообщество микробов, живущих в толстом кишечнике, может вырабатывать соединения, которые влияют на различные аспекты биологии человека. Например, вызывают изменения в метаболизме, которые могут привести к резистентности к инсулину и увеличению веса. Изменения в микробиоте кишечника — это неизученный механизм, с помощью которого метаболизм приматов может способствовать различным потребностям мозга в энергии, — сказала доцент антропологии университета Кэтрин Амато.
Подводные аппараты будут копировать движения скатов
Американские ученые впервые создали подводный аппарат, который движется за счет толчков, похожих на взмахи «крыльев» ската. Этот энергоэффективный метод подводного плавания позволяет развивать скорость, эквивалентную 6,8 длины движущегося объекта в секунду.
Разработчики планируют использовать технологию для создания плавающих роботов, которые будут обладать высокой скоростью и маневренностью. Их механизм движения ученые назвали спонтанным щелкающим ударом, который осуществляет «крыло» с пневматическим приводом. После выполнения этой операции плоскость «крыла» автоматически возвращается в исходное положение.
Российские ученые предложили новый метод лечения мигрени и бессонницы
Специалисты Сеченовского университета использовали для борьбы с мигренью, бессонницей и головной болью сочетание лекарственной и когнитивно-поведенческой терапии. В течение полутора лет исследований положительный эффект удалось достичь в 85% случаев этих нарушений.
Всего в экспериментах участвовали 96 пациентов, средний возраст которых составил 35 лет. Им провели 10 сеансов когнитивно-поведенческой терапии по полтора часа. Для каждого участника медики составили определенный план действий и попросили вести дневник сна. При этом в первые недели их общее самочувствие могло несколько ухудшиться, но уже спустя две-три недели сон выровнялся, а число приступов мигрени заметно сократилось. Кроме того, пациентов просили выполнять различные упражнения на релаксацию, дыхательную гимнастику, психологические методики и т.д.
