Днк

Сэмюэль Беллами, его останки внутри затвердевшего песка и его корабль

В 1982 году, в водах расположенного в американском штате Массачусетс полуострова Мыс Код, были обнаружены останки пиратского корабля Уида. Несмотря на то, что из него уже было поднято много украшений, исследователи до сих пор продолжают работу. И не зря, потому что недавно там нашлись останки шести людей, которые явно были членами экипажа корабля. Ученые считают, что одно из тел может принадлежать Сэму Беллами пирату, который за всю свою карьеру захватил 54 судна и разграбил сокровища на общую сумму 120 миллионов долларов. Его считают одним из самых богатых пиратов в истории, поэтому обнаружение его останков является важным событием для историков. Наверное, многие из вас в детстве любили фильмы и книги о пиратах. Так давайте узнаем больше о морском разбойнике и его корабле?

Обнаружение затонувшего корабля

О необычной находке рассказало издание Daily Mail. Корабль Уида является единственным найденным судном, который принадлежал пиратам. Конечно, на дне морей обнаруживались и другие пиратские корабли, но весомых доказательств этому нет. Внутри найденного корабля исследователи обнаружили более 200 000 старинных предметов, включая золотые монеты. Однако, исследователи уверены, что на дне можно найти и другие сокровища. Некоторые предметы удается реставрировать и они отправляются в музеи.

Драгоценности, найденные внутри корабля

Недавно внутри корабля были найдены останки шести людей. Они отлично сохранились, потому что со временем оказались внутри плотной массы из камня и песка. К сожалению, на данный момент посмотреть на эти останки нельзя, потому что они до сих пор внутри этой массы. Узнать, что внутри есть кости, удалось только благодаря рентгену. Автор исследования Барри Клиффорд (Barry Clifford) надеется, что благодаря новым технологиям, им удастся узнать имена пиратов и даже найти их потомков.

Модель корабля Уида

Читайте также: Насколько хорошо может сохраниться корабль, затонувший 400 лет назад?

Самый успешный пират в истории

Больше всего исследователям хочется найти пирата Сэма Беллами, который также известен как Черный Сэм и Принц пиратов. Он родился в 1689 году в английском графстве Девоншир. В подростковом возрасте он присоединился к британскому флоту, после чего попал в команду пирата Бенджамина Хорниголда. Быстро обретя доверие команды, он стал капитаном корабля Уида и вместе со своей командой разграбил 54 судна. По данным Forbes, Сэм Беллами является самым прибыльным пиратом в истории.

Извлечение монет из затвердевшего песка

Интересный факт: секрет успеха Сэма Беллами заключался в том, что он использовал два корабля. Первый был хорошо оснащен орудиями и использовался для дальнего боя. А второй был легче и использовался непосредственно для захвата чужого судна.

Если верить историческим данным, 26 апреля 1717 года корабль Уида попал в сильный шторм. Он столкнулся о так называемую песчаную косу и перевернулся как раз у побережья Кейп-Код, где и были найдены останки корабля. Пираты явно видели, в какой стороне находится берег, но им все равно не удалось спастись. На борту находилось 146 человек и выжили из них только двое. тела большинства пиратов со временем прибило к берегу и они были захоронены. Среди них Сэма Беллами, судя по всему, не было.

Песчаная коса

Песчаная коса это небольшая полоса суши на берегу моря. Столкнувшись с ней на большой скорости, корабль легко может перевернуться.

В 2018 году исследователь Кейси Шерман (Casey Sherman) нашел в Англии потомков знаменитого пирата. Он взял у них образцы ДНК, по которым можно будет распознать тело пирата, в каком бы он состоянии не находился.

Сколько затонувших кораблей в мире?

Точных данных нет, но прямо сейчас на дне морей и океанов могут лежать останки миллионов затонувших кораблей. По данным ЮНЕСКО, их количество может превышать 3 миллиона. Время от времени они обнаруживаются при помощи специального оборудования. Хорошо в этом деле помогает эхолокация, когда исследователи отправляют в глубину морей и океанов звуковые волны и они отражаются от лежащих на дне объектов. О вреде затонувших кораблей я рассказывал в этом материале.

Затонувший Титаник

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

А вообще, если вы хотите узнать больше о самых громких случаях обнаружения кораблей, перейдите по этой ссылке. В статье я рассказал про самые крупные кладбища кораблей в мире. В ней упоминается не только знаменитый Титаник, но и легендарная Месть королевы Анны. Уж поверьте, об этих кораблях можно говорить часами. Приятного чтения!

След ДНК способен ввести криминалистов в заблуждение, так как может появиться из воздуха

Метод идентификации личности при помощи его генетического материала был разработан в 1984 году британским ученым Алеком Джеффирсом. С тех пор его стали использовать криминалисты. Изначально он был дорогим, и воспринимался, как нечто экзотическое. Однако постепенно превратился просто в рутину. Причем за это время технология была настолько усовершенствована, что для анализа стали использовать частицы ДНК, обнаруженные на месте преступления, которые даже не видны глазу. Считается что, если такие частицы обнаружены на какой-либо поверхности, значит человек к ней прикасался. Но насколько убедительным доказательством можно считать ДНК-след? Ученые Университета Флиндерса сообщают, что вовсе не обязательно касаться какой-либо поверхности, чтобы на ней появились следы ДНК. К такому вводу они пришли на основе эксперимента, поэтому нет поводов ему не доверять. Это значит, что подобное доказательство можно ставить под сомнение.

ДНК тест как по нему идентифицируют человека

Как известно, ДНК представляет собой молекулу, в которой содержатся генетические инструкции, определяющие наш внешний вид и другие особенности организма. Особенность этой молекулы заключается в том, что она достаточно устойчивая. Даже после того, как мертвая клетка разрушается, ДНК остается практически невредимой. Поэтому в почве находят ДНК, которые остались еще со времен неандертальцев. А не так давно ученым удалось обнаружить даже ДНК динозавра.

У всех людей 99,9% ДНК ничем не отличаются. Но вот оставшаяся 0,1 процента ДНК у каждого человека индивидуальна, как, к примеру, отпечатки пальцев. Именно их и исследуют судебные генетики. Принцип экспертизы весьма прост образец ДНК, обнаруженный на месте преступления, сравнивают с ДНК подозреваемого. Остальную часть ученые не исследуют, так как в этом нет нужды, к тому же такой анализ получился бы слишком дорогим. Как правило криминалисты сравнивают короткие, сильно изменчивые области повторяющейся ДНК, которые называют STR (тандемные повторы). Так как у всех людей они разные, их используют в качестве генетического маркера.

Сравнение генетического профиля помогает криминалистам определить преступника

Как правило, генетики используют 16 маркеров, а также маркер пола, которые записывают в виде номеров, а затем из них составляют генетический профиль человека. Поэтому генетический профиль представляет собой набор цифр, напоминающих номера лотереи. После создания профиля ДНК из образца, найденного на месте преступления, его сравнивают с другими профилями, занесенными в базу, а также с ДНК профилями подозреваемого или нескольких подозреваемых.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить самые интересные исследования ученых, невероятные открытия и многое другое, от чего захватывает дух.

Совпадение может быть как полным, так и частичным. Во втором случае люди вычисляют насколько высока вероятность того, что тот или иной человек был на месте преступления.

Следы ДНК перелетают по воздуху

Ученые университета Флиндерса провели эксперимент возле нескольких столов сотрудников расставили специальные плашки для сбора частиц ДНК. Важное условие эксперимента к плашкам никто не должен был прикасаться. Все они находились на расстоянии друг от друга от 1,5 до 5 метров. Их оставляли так стоять на разное время от 1 дня до 1,5 пяти месяцев. Подробная информация об исследовании опубликована Forensic Science International: Genetics.

Несмотря на то, что к плашкам не прикасались, в них обнаружили ДНК людей, которые работали рядом с ними. Как не сложно догадаться, чем дольше плашка находилась рядом с рабочим столом, тем больше частиц ДНК в ней было обнаружено. А вот в плане расстояния результат оказался неожиданным. Больше всего частиц ДНК было обнаружено в плашках, которые находились на расстоянии двух метров, то есть в них больше было частиц, чем в тех плашках, которые находились ближе к рабочим столам сотрудников. А когда расстояние от рабочего стола до плашек составляло более пяти метров, ДНК в них почти вообще не было.

Частицы ДНК способны перелетать с потоками воздуха в помещении на расстояния в 4-5 метров

Больше материалов о последних достижениях науки в области генетики вы найдете на нашем Яндекс.Дзен-канале

То, что в самых отдаленных плашках не оказалось ДНК, не удивительно частицы просто не долетают до них. Что касается близко расположенных плашек, на расстоянии всего полуметра, малое количество ДНК в них можно объяснить тем, что частицы такое расстояние чаще всего перелетают. Но почему ДНК вообще способно перелетать по воздуху? Связано это с тем, что мы постоянно сбрасываем какое-то количество частиц с отмершими клетками эпидермиса, выдыхаем из легких с парами и т.д. Как известно, обычная домашняя пыль в основном состоит из отмерших частиц нашей кожи. Поэтому не удивительно, что и ДНК может перелетать определенные расстояния.

Эту особенность криминалисты также должны учитывать ДНК-след с одной стороны может служить доказательством, а с другой просто мусором, который мешает увидеть истинную картину.

Ученые выяснили, что мутации ДНК имеют определенную закономерность

Согласно дарвинизму, мутации не могут иметь определенной цели или плана. Другими словами, они должны происходить случайно, а дальше в дело вступает естественный отбор. Приспособленные к своей среде организмы остаются в живых и развиваются, а не приспособленные, соответственно, погибают. Таким образом случайные мутации являются основой теории эволюции, о чем нам известно еще со школьной скамьи. Однако недавнее исследование отчасти поставило эту теорию под сомнение, ведь оно доказывает, что мутации не могут быть полностью случайными. К такому выводу пришли ученые, изучая обычный придорожный сорняк, именуемый кресс-салатом (Arabidopsis thaliana). Как удалось выяснить, растение предотвращает изменение важных для него генов, но при этом другие участки генома оставляет «открытыми» для внесения изменений.

Почему возникают мутации ДНК в клетках

Нельзя сказать, что исследование, опубликованное в издании Nature опровергает теорию эволюции. Случайность, по мнению ученых, все же играет роль. Однако процесс мутации на самом деле может быть гораздо сложнее, чем предполагалось ранее.

Вероятность случайных ошибок велика. Более того, как утверждают ученые, в среднем эта хрупкая молекула в одной клетке повреждается ежедневно от 1 тысячи до 1 миллиона раз. Кроме того, ошибки в ДНК могут возникнуть в процессе копирования, когда клетка делится. Но почему же мы в таком случае постоянно не мутируем?

В клетках ДНК имеются механизмы, которые устраняют ошибки в ДНК

К счастью, в организме предусмотрены механизмы, которые противодействуют повреждению этой важной молекулы. В клетках работают сложные механизмы, которые обнаруживают ошибки и исправляют их. Таким образом клетках постоянно ведется работа над тем, чтобы поддерживать ДНК в правильном виде.

С другой стороны, если бы эти механизмы работали идеально, мутации вообще не возникали бы. А значит и эволюция была бы невозможна. Но, белки, отвечающие за поиск и исправление ошибок в ДНК, не идеально выполняют свою работы. Поэтому повреждения и ошибки копирования иногда остаются, что и приводит к мутациям.

Виды мутаций

Как отмечают ученые, все мутации делятся на два основных типа соматические, которые не передаются потомству, и так называемые зародышевые. Как не сложно догадаться, последние могут передаваться по наследству. К примеру, раковая опухоль, которая представляет собой мутированные клетки, не передается по наследству. А вот изменение генов хорошо отражаются на потомстве.

Таким образом зародышевые мутации являются движущей силой эволюции, которая позволяет работать естественному отбору. Если мутация оказывается удачной, помогающей организму выжить, она остается и передается из поколения в поколение. Подробнее о том, какие бывают мутации и чем они отличаются можно почитать здесь.

Кресс-салат защищает важные гены от мутаций

Закономерность мутаций ДНК

Чтобы выяснить случайно ли возникают мутации, авторы работы решили изучить насколько равномерно они происходят в генных и негенных участках ДНК в геноме кресс-салата. Как утверждают ученые, это растение отлично подходит для изучения, так как его геном содержит порядка 120 млн пар оснований, а не миллиарды, как, к примеру, у человека. Таким образом упрощается секвенирование ДНК растения.

Ученые наблюдали за изменениями в геноме растения в течение несколько лет. За это время вырастили сотни единиц кресс-салата нескольких поколений. При этом они секвенировали более полутора тысяч геномов. В результате им удалось выявить более миллиона мутаций. Однако анализ показал, что в той части генома, который отвечает за важные гены, мутаций гораздо меньше, чем в негенных областях.

Скорее всего, у других организмов генетические мутации тоже не случайны говорит ведущий автор исследования Грей Монро, сотрудник Калифорнийского университета в Дэвисе.

Результаты исследования говорят о том, что существует защитный механизм, который предотвращает потенциально опасные изменения в геноме. По словам ученых, в генах, которые отвечают за жизненно важные процессы, изменения скорее всего вызовут негативные последствия, которые могут привести к болезни или даже смерти. Поэтому особенно важные гены менее всего подвержены изменениям.

Защита от мутаций может предотвратить развитие рака

Как работает система защиты генов от мутаций

В ходе дальнейших исследований авторам работы удалось выяснить как работает механизм защиты ДНК от изменений. Наиболее важные гены посылают особые сигналы белкам репарации ДНК. Передача сигналов происходит посредством гистонов, то есть белков, из которых ДНК образует хромосомы.

Важные области генов находятся вокруг гистонов, обладающих определенными химическими метками. Как предполагают ученые, эти метки являются теми самыми сигналами, которые способствуют стабильности ДНК на этих участках.

На нашем Яндекс.Дзен-канале вас ждет еще больше увлекательных материалов, которые небыли опубликованы на сайте.

Результате исследований могут впоследствии пригодиться в медицине. Если люди научатся защищать определенные области ДНК от мутаций, можно будет, к примеру, предотвратить развитие раковых опухолей. Однако необходимо еще провести дополнительные исследования на животных, чтобы окончательно убедиться, в верности данной теории. Ну а на последок напомню, что недавно ученые выяснили еще один фактор, влияющий на мутации это гравитация. Как выяснилось, в невесомости мутации происходят быстрее.

Некоторые люди устойчивы к COVID-19, причина может заключаться в их ДНК

Высокая заразность одна из особенностей вируса SARS-CoV-2. Причем новые штаммы становятся все более заразным. Вначале мир напугал вариант Дельта, а затем появился еще более заразный Омикрон. Тем не менее далеко не все люди заражаются вирусом даже после длительного контакта с заболевшими. Почему это происходит? Ученые предполагают, что у некоторых людей имеется генетическая устойчивость к SARS-CoV-2. Однако остается под вопросом как работает эта устойчивость, и можно ли использовать ее для разработки новых лекарств против COVID-19. Ответить на эти вопросы должен международный консорциум COVID Human Genetic Effort. В настоящий момент программа уже набрала несколько тысяч добровольцев, которые оказались невосприимчивы к коронавирусу, и ведутся исследования.

Люди, которые не болеют COVID-19

Авторы международного консорциума COVID Human Genetic Effort не рассчитывали найти много людей для исследования. Однако к ним обратилось более 5000 человек со всего мира с примерно похожими историями. К примеру, стюардесса Анжелика Каукаки работала с другими бортпроводниками, которые переболели COVID-19, но она не заболела.

В июле 2021 года коронавирусом заразился парень Анжелики Каукаки, который перенес болезнь в тяжелой форме. Его мучила высокая температура и боль во всем теле, которая длилась около 10 дней. При этом у самой стюардессы не было никаких симптомов болезни. Причем пара провела в одной квартире две недели. Можно было бы предположить, что женщина перенесла коронавирус в легкой форме, но в ее крови не было выявлено антител.

Затем, партнер Анжелики Каукаки вновь заразился коронавирусом в январе 2022 года во время волны Омикрон. Женщина изолировалась с ним на пять дней, при этом множественные ПЦР и экспресс-тесты на антигены вновь показали отрицательный результат. В этот момент Анжелика Каукаки поняла, что она может быть медицинской аномалией.

Ученые надеются найти в ДНК секрет защиты организма от коронавируса

Лекарство от коронавируса на основе мутаций ДНК

Ученые берут на анализ образцы слюны людей, которые соответствуют критериям исследования. Затем они будут сканировать области генов, кодирующие белок в их ДНК, что позволит выявить любые мутации, отсутствующие в генетических последовательностях пациентов с тяжелой или средней степенью тяжести COVID-19. Вполне возможно, что у некоторых из этих людей в ДНК содержится секрет устойчивости организма к COVID-19.

Надо сказать, что ранее считалось, что исход любой инфекции зависит от особенностей патогена. То есть патогены условно делили на тяжелые или легкие. При этом не уделялось внимания способности хозяина противостоять инфекции. Ситуация стала меняться последние 20 лет. Ученые стали проводить полногеномные ассоциативные исследования, чтобы идентифицировать определенные гены или области ДНК, которые могут быть связаны с конкретными заболеваниями.

В процессе исследований сравниваются генетические последовательности инфицированных людей с теми, кто здоров, а затем выявляется корреляция между мутациями и устойчивостью к патогенам.

Возможно секрет защиты организма от COVID-19 кроется в генах, кодирующих ACE2 рецептор

Набор добровольцев ученые начали еще в прошлом году. Предпочтение отдается в первую очередь работникам здравоохранения, которые часто контактировали с больными коронавирусом людьми, но при этом не заразились. Ученые предположили, что если эти люди неоднократно подвергались воздействию и все еще избегали заражения, у них с большей вероятностью была мутация, обеспечивающая устойчивость к вирусу.

Большую надежду ученые возлагают на ген, кодирующий человеческий рецептор ACE2, а также гены, которые регулируют его экспрессию на поверхности клеток. Вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, как известно, связывается с ACE2, чтобы проникнуть в клетку. Возможно, мутация, которая изменяет его структуру и экспрессию, может блокировать связывание вируса и заражение клетки.

Но, вполне возможно, существуют и другие биологические факторы, которые защищают организм некоторых людей от инфекции SARS-CoV-2. Это может быть сильная иммунная система, которая ограничивает репликацию вируса в клетках человека.

Подписывайтесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.

Ученые надеются, что если их исследование даст ключ к разгадке генетической резистентности, эта информация может быть использована для разработки терапии против COVID-19, аналогичной ингибиторам CCR5, предназначенным для лечения ВИЧ-инфекции.

Мутации защищают организм от ВИЧ и других инфекций

Есть ли уже результаты таких исследований? Конечно есть, причем они появились еще в середине 90-х годов. К примеру, в 1996 году молекулярный биолог Стивен О’Брайен со своими коллегами обнаружили редкую генетическую мутацию, которая защищает организм от вируса иммунодефицита, вызывающего СПИД.

Доктор Стивен О’Брайен обнаружил мутацию, защищающую организм от ВИЧ

Как правило, люди имеют белковый рецептор на поверхности определенных иммунных клеток, называемый хемокиновым рецептором 5 (CCR5). С его помощью ВИЧ связываться с клеткой и проникать в нее. Но, как показало исследование, у некоторых людей присутствует мутация, вызывающая дефект рецептора.

Причем, чтобы человеку получить устойчивость к ВИЧ, необходимо иметь две копии этой мутации дельта-32 по одной от каждого родителя. Единственная копия не защищает организм от ВИЧ, хотя и замедляет развитие СПИДа.

«Дельта 32 была чертовски хорошим примером, который убедил людей в том, что генетика важна, и что возможна генетическая резистентность» говорит Стивен О’Брайен.

Дельта 32 не единственная подобная мутация. Также ученые нашли мутацию в другом гене, которая обеспечивает организм устойчивостью к некоторым штаммам норовируса, вызывающих гастроэнтерит. Данная мутация предотвращает проникновение норовирусов в клетки, выстилающие пищеварительный тракт человека. Напоследок напомню, что ученые уже нашли одну уязвимость коронавируса, однако на практике ее использовать пока невозможно.

Современные люди унаследовали часть ДНК от неандертальцев

В каждом из нас что-то от неандертальцев. К такому выводу пришел шведский палеогенетик Сванте Паабо, за что удостоился Нобелевской премии по физиологии и медицине. Отныне эта новая область исследований, находящаяся на стыке археологии и молекулярной генетики, позволяет изучать древнюю ДНК в биологических останках и ископаемых организмах. Вклад Паабо в эту дисциплину огромен на протяжении нескольких десятилетий он занимался разработкой химических и биоинформационных материалов, с помощью которых удалось обнаружить, что геном современных людей содержит следы ДНК вымерших родственников, отделившихся от наших предков сотни тысяч лет назад. Оказалось, что неандертальцы и Homo sapiens скрещивались на протяжении тысячелетий совместного существования. По этой причине от 1% до 4% генома современных людей происходит от неандертальцев. Но вот что особенно интересно эти унаследованные гены имеют физиологическое значение и сегодня, например, влияя на то, как наша иммунная система реагирует на инфекции.

Секвенирование генома исследование всей последовательности ДНК человека для определения мутаций (генетических повреждений в ДНК), которые являются причиной особенностей организма и наследственных болезней.

Что такое палеогенетика?

Большая часть истории человечества охватывает около 200 000 лет. Мы знаем об этом благодаря сохранившимся свидетельствам во время эпохи голоцена (12,000 лет назад) теплая погода и относительно стабильный климат способствовали зарождению земледелия, городов, государств и других признаков цивилизации, однако письменность была скорее исключением.

Чтобы узнать больше о нашем далеком прошлом, историки опираются на архивы, а археологи по кусочкам собирают такие сохранившиеся материалы как керамика, посуда, оружие и погребальные принадлежности. Подобные артефакты разбросаны по миру и нередко сбивают ученых с толку.

В 1999 году Сванте Паабо основал (и до сих пор возглавляет) Институт эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге.

Вещи, обнаруженные при раскопках, могут предоставить массу информации о жизни древних людей, однако определить с их помощью этническую принадлежность и миграции невозможно. Но благодаря внедрению новых мощных методов изучения древней ДНК, все изменилось.

Интересный факт
Паабо сын Нобелевского лауреата Суне Бергстром, которая удостоилась премии в 1982 году за открытие простагландинов биохимических соединений, влияющих на артериальное давление, температуру тела, аллергические реакции и другие физиологические явления.

За последние пять лет произошла настоящая революция в доступности и масштабах генетического тестирования, которое можно проводить на останках доисторических людей и животных. Секвенирование генома, как известно, позволяет собрать намного больше данных, чем другие тестирования и позволяет проводить подробные сравнения между отдельными людьми и популяциями.

Все мы немного неандертальцы

Первый результат секвенирования генома был получен в 2010 году. Он показал, что у современных людей из Европы и Азии в среднем 2% общей ДНК с неандертальцами. Этот подход также позволил обнаружить Денисовского человека (лат. Homo denisovensis) ранее неизвестный вид древних людей, связь с которым унаследовали жители Азии и Австралии. Удивительным образом палеогенетика открывает нам далекое прошлое, одновременно прокладывая путь в будущее.

Больше по теме: Эволюция человека как изменятся наши лица в будущем?

Нобелевская премия 2022

Всего несколько десятилетий назад восстановление ДНК из костей возрастом 40 000 лет считалось невозможным, так как со временем ДНК распадается на множество более коротких фрагментов, значительно затрудняя идентификацию подлинных генетических изменений. Стоит ли говорить насколько это сложная задача, к которой приковано всеобщее внимание.

Чтобы определить структуру генома необходимо выделить ДНК и подвергнуть ее обработке для получения информации с помощью специального прибора секвенатора. При этом использование древней ДНК не ограничивается нашими близкими родственниками и позволяет отследить эволюцию человека с древнейших времен.

Не пропустите: Эволюция иногда поворачивает назад: как рыбы с суши вернулись в воду

С помощью секвенирование генома мы узнаем много нового о наших далеких предках

Несколько десятилетий назад Паабо и его команда использовали новый метод изучения древней ДНК, продолжив разработку способов ее извлечения из окаменелых образцов и генетического материала. В конечном итоге их подход позволил извлекать все более древние участки генома у животных и предках человека, включая неандертальцев.

Основополагающие исследования Паабо породили совершенно новую научную дисциплину палеогенетику. Выявляя генетические различия, которые отличают всех живых людей от вымерших гоминидов, а. его открытия создают основу для изучения уникальности нашего вида, отметил Нобелевский комитет.

Нельзя не отметить и особый подход Паабо к работе благодаря содержанию лабораторий в чистоте, независимому повторению и воспроизведению результатов в разных лабораториях, группа Паабо избежала ряда ошибок, которые беспокоили исследователей в этой области.

Хотите всегда быть в курсе последних открытий в области науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram и вы точно не пропустите ничего интересного!

Невозможное возможно

Нобелевская премия по физиологии и медицине, помимо прочего, стала очередным подтверждением теории эволюции мы знаем, что первые представители Homo sapiens появились в Африке около 300 000 лет назад. В то время наши ближайшие родственники, неандертальцы, проживали за пределами Африки, заселив Европу и Западную Азию. Выходит, около 70 000 лет назад группы Homo sapiens и неандертальцев сосуществовали на больших территориях Евразии на протяжении десятков тысяч лет.

Извлечь из древних костей геном и прочитать его задача, грандиозная не только по важности, но и по трудности.

Как показали полученные результаты, последний общий предок неандертальцев и Homo sapiens жил на Земле около 800 000 лет назад по этой причине последовательности ДНК неандертальцев больше похожи на последовательности ДНК современных людей, происходящих из Европы или Азии, чем на последовательности ДНК обитателей Африки.

Когда Homo sapiens мигрировал из Африки, по крайней мере две вымершие популяции гоминидов населяли Евразию: неандертальцы жили в западной части континента, тогда как денисовцы населяли его восточные части, объясняет лауреат Нобелевской премии.

Ранее ученые установили, что в Денисовой пещере обитали и неандертальцы.

Напомним, что обнаружение останков Денисовского человека, также принадлежит Паабо и его коллегам в 2008 году они занимались секвенированием фрагмента кости возрастом 40 000 лет, обнаруженного в Денисовой пещере на юге Сибири.

Подробнее об открытии новых видов древних людей можно прочитать здесь.

«До недавнего времени может быть, 1400 поколений назад исчезнувшие с лица планеты гоминиды смешались с нашими предками и внесли свой вклад в нас с вами», говорит Нобелевский лауреат. Выходит, у современных людей европейского или азиатского происхождения от 1% до 4% генома происходит от неандертальцев. Вот такие чудеса науки, здорово, правда?

В ДНК человека существует геном тысяч различных древних ретровирусов

В нашем ДНК содержатся гены не только наших прямых предков. Как мы рассказывали ранее, каждый современный человек содержит гены неандертальцев. Но, как выяснилось, и это еще не все. В нашем ДНК также присутствуют следы вирусов, которые когда-то атаковали организм древних людей. Поиски этих самых следов помогает ученым понять какими болезнями болели люди тысячи лет назад. Но, самое главное, что древние вирусы, вполне возможно, в наших организмах, вполне возможно, играют определенную роль в современных заболеваниях, таких как рак. Причем в последнее время ученые находят этому все больше подтверждений.

Какую роль играют древние вирусы в геноме

Еще несколько десятилетий назад считалось, что эндогенные вирусные элементы, то есть следы древних вирусов, которых в организме человека существуют тысячи, находятся в организме человека в спящем состоянии, и ни как себя не проявляют. Их относили к категории так называемой мусорной ДНК, то есть части генома, которая не выполняет никакой функции, а просто существует.

Однако в последние несколько лет это предположение стало вызывать сомнения. Дело в том, что наука сильно шагнула вперед в плане изучения генов. Новые, более чувствительные методы позволяют гораздо точнее определить влияние генов на те или иные процессы в организме, а также определять, когда они активны, а когда находятся действительно в спящем состоянии.

Следы ретровирусов в геноме достались человеку от древних предков

Древние вирусы и раковые опухоли

В недавнем исследовании группа ученых сконцентрировала свое внимание на активации одного из древних вирусов в здоровых тканях людей, больных онкологией. Особенно их интересовали ткани вокруг опухолей. Напомним, что здоровые клетки, которые расположены вокруг злокачественных, играют важную роль в развитии онкологии. Фактически, рак заставляет их работать на себя, о чем мы рассказывали ранее.

В своем исследовании ученые использовали образцы тканей, взятые после смерти почти у 950 человек. Они включали 54 типа здоровых тканей, обнаруженных по всему телу, в том числе в таких ключевых органах, как головной мозг, сердце, почки, печень и пр. Авторы работы проанализировали какие из генов были включены. Определить их ученые смогли по специфическим нитям РНК.

Ученые исследовали следы древних вирусов вокруг раковых опухолей

Авторы пытались найти доказательства существования активных «человеческих эндогенных ретровирусов» (HERV), имеющихся в геноме. Одним из таких вирусов является HML-2. Он появился в геноме человека несколько сотен тысяч лет назад. Причем его удалось обнаружить только в геноме человека. У других же приматов, ближайших родственников людей, его нет.

Во всех 54 образцах здоровых тканей ученые обнаружили активный HML-2. Причем наиболее активным вирус был в гипофизе и щитовидной железе, а также в здоровых тканях вокруг опухолей. Об этом ученые сообщают в издании PLOS Biology.

Как древние вирусы влияют на раковые опухоли

Остается открытым главный вопрос что HERV делает в здоровых клетках, и как влияет на раковую опухоль? По мнению ученых, при активации HERV, вирусные фрагменты не дают полноценных вирусов, которые могут заразить клетки. Скорее всего в результате их активации клетки начинают строить определенные молекулы РНК, которые впоследствии побуждать клетки строить определенные белки.

Никаких доказательств того, что HERV каким-либо образом влияет на течение болезни и, тем более провоцирует появление рака, у ученых нет. Однако, по мнению исследователей, HERV можно использовать как потенциальные биомаркеры рака. То есть по наличию HERV в тех или иных тканях, теоретически, можно диагностировать заболевание.

В ближайшее время ученые хотят выяснить, как HERV ведут себя в злокачественных клетках. Причем команда планирует уделить внимание не только HML-2, но и другим эндогенным ретровирусам. Вполне возможно, что новое исследование даст больше ответов на вопросы. Однако даже нынешнее исследование является ярким подтверждением тому, что геном древних вирусов в нашем организме находится вовсе не в спящем состоянии, как это считалось ранее.

Надо сказать, что это уже не первый случай, когда выясняется, что мусорная ДНК на самом деле не является «мусорной», а выполняет определенную функцию в организме. Ранее мы рассказывали о том, что мусорная ДНК может влиять на наркотическую зависимость человека. Отсюда следует, что дальнейшее изучение HERV, возможно, поможет лучше понять природу некоторых заболеваний и найти новые, более эффективные методы лечения и диагностики.

Два миллиона лет назад Гренландия имела богатую экосистему

ДНК это молекула, которая содержит генетические инструкции. Биологическая информация в ней хранится в виде генетического кода. Расшифровывая этот код, ученые могут получить много информации о хозяине молекулы. Благодаря тому что период полураспада ДНК составляет более 500 лет, а полный распад при температуре -5 градусов Цельсия занимает почти 7 миллионов лет, ученые могут секвенировать (расшифровывать) древние ДНК животных и растений, которые вымерли сотни тысяч или даже несколько миллионов лет назад. До последнего времени самой старой из когда-либо обнаруженных считалась ДНК мамонта возрастом 1,2 миллиона лет. Она была обнаружены в кости животного в 2001 году. Позже ученым удалось найти в Гренландии фрагменты ДНК возрастом 2 миллиона лет, которые сейчас удалось секвенировать. Их расшифровка показала, что Арктика когда-то обладала удивительной экосистемой, богатой растениями, птицами и животными.

Древние ДНК в Гренландии

Учитывая, что время распада ДНК зависит от температуры окружающей среды, Арктика как нельзя лучше подходит для поиска древних генетических последовательностей. С 2006 года здесь уже найден 41 образец ДНК. Все они сохранились в осадочной плите, относящейся к формации Кейп-Кобенхавн. Плита расположена в северной части Гренландии, на участке суши, именуемой землей Пири. По причине сухости климата, этот участок не покрыт льдами, что упрощает поиски ДНК.

Обнаруженные здесь молекулы с генетическим кодом были оставлены древними животными, растениями и даже микробами, жившими когда-то на этом острове. Благодаря вечной мерзлоте, им удалось отлично сохраниться, что и позволило ученым сделать выводы о бывшей экосистеме Гренландии и изменении климата.

Образцы ДНК возрастом 2 миллиона лет ученые обнаружили на земле Пири

Экосистема древней Гренландии

Как сообщает международная группа палеогенетиков и геологов в журнале Nature, они исследовали древние ДНК и сравнили их с генетическими последовательностями существующих животных и растений. В результате им удалось выяснить кому два миллиона лет назад принадлежали эти молекулы.

Согласно результатам исследования, на территории Гренландии когда-то жили зайцы, северные олени, хомяки, различные птицы включая гусей, и пр. Все они являются предками современных и позднеплейстоценовых животных. Но больше всего ученых удивило то, что на острове жили мастодонты, близкие родственники слонов. До этой работы науке не было известно, что они обитали в арктических широтах.

Два миллиона лет назад в Гренландии жили мастодонты, родственники слонов

Кроме животных и птиц ученые смогли обнаружить ДНК нескольких видов деревьев, грибов и бактерий. Среди них были деревья рода ивы, тополя и березы. Некоторые из обнаруженных родов животных и растений в Гренландии больше не встречаются, другие же существуют и по сей день.

Надо сказать, что не все обнаруженные в Гренландии древние ДНК схожи с существующими генетическими последовательностями. Это может говорить о том, что они принадлежали неизвестным науке видам. Единственное, ученым удалось правильно установить род всех хозяев обнаруженных генетических последовательностей.

Теперь с уверенностью можно говорить о том, что Гренландия была богата смешанными лесами, где росли тополя, туи и березы. Также растительность включала в себя травы и таежные кустарники. Причем эта экосистема не имеет современных аналогов.

Исследование осадочных пород показало, что многие виды способны адаптироваться к сильным изменениям климата

Как менялся климат в Гренландии

Слой отложений, в котором исследователям удалось обнаружить древние ДНК, накапливался в течение 20 тысяч лет порядка 2 миллионов лет назад. Температура на острове в то время была выше, чем сейчас на 11-19 градусов Цельсия. Минимальная температура на острове не опускалась ниже -1710 градусов Цельсия. Это говорит о том, что в истории нашей планеты уже были периоды глобального потепления климата. К слову, ранее мы рассказывали, что свидетельства экстремальных изменений климата на планете были обнаружены на руинах викингов.

По мнению ученых, исследование показало, что большинство видов способны эволюционировать и адаптироваться к сильно меняющимся температурам. Как мы сказали выше, далеко не все виды, жившие в Гренландии два миллиона лет назад, в настоящее время вымерли. Однако для адаптации к изменяющемуся климату нужно время. Другими словами, более важным показателем для выживаемости видов является даже не изменение средней температуры, а время, за которое оно происходит.

Не забудьте подписаться на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете больше увлекательных и интересных материалов.

Поэтому многие современные виды, которые оказались на грани вымирания в результате глобального потепления климата, вряд ли смогут адаптироваться и выжить, как когда-то их древние предки. Дело в том, что в настоящее время глобальное потепление вызвано не естественными процессами, а деятельностью человека. В результате оно развивается гораздо более стремительно, чем это было раньше. Причем остановить его пока не получается, так как выбросы углекислого газа в атмосферу снизить не удалось, о чем недавно сообщили ученые.

Некоторые генетические мутации могут сделать человека удивительным

Знаете ли вы, что 99% генетической информации в вашем организме в целом такое же, как у всех остальных людей в мире? Гены определяют пол человека, цвет волос и кожи, склонность к различным заболеваниям и так далее. Но за что отвечает тот 1%, который у людей является уникальным? У ученых есть много поводов предполагать, что входящие в этот небольшой процент специфические гены способны наделить некоторых людей удивительными способностями. Например, редкие вариации генов могут наделить человека способностью быстро и долго бегать, защитить от опасных заболеваний, пить много кофе и так далее. Давайте узнаем, какими генами нужно обладать человеку, чтобы его можно было считать полноценным суперменом?

Списком генетических мутаций, которые могут наделить человека удивительными особенностями, поделилось издание Business Insider.

Ген силы и выносливости

У каждого человека без исключения имеется ген ACTN3, который помогает нашему организму вырабатывать особый гормон альфа-актинин-3. Это один из самых хорошо изученных белков человеческого организма давно известно, что он контролирует мышечные волокна, которые очень важны во время бега и поднятия тяжестей. От того, сколько гормона альфа-актинина-3 вырабатывается в человеческом теле, зависит его способность быстро и долго бегать, поднимать тяжести и так далее.

Некоторые мутации гена ACTN3 могут сделать человека удивительно выносливым или сильным

Многие люди называют ACTN3 геном спорта, и даже сдают анализы для выявления его мутаций. На основе этих результатов можно понять, к каким видам спорта человек больше всего предрасположен. В одних случаях люди генетически склонны к видам спорта, где очень важна выносливость: бег, плавание, лыжи и так далее. В других случаях мужчины и женщины не особо выносливы, но гораздо мускулистее и благодаря этому могут поднимать большие тяжести. Особенно часто наличием мутации гена ACTN3 интересуются родители, которые хотят отдать своего ребенка в спортивную секцию.

Гены короткого сна

В статье 5 убедительных причин меньше спать по выходным мы выяснили, что взрослым людям необходимо каждый день спать по 8 часов. Но есть исключение люди с мутацией в гене hDEC2 способны восстанавливать свою энергию всего за 4 часа сна.

Мутации некоторых генов могут избавить человека от необходимости долгого сна

Ген hDEC2 не единственный, мутация которого может сократить время сна без вреда для здоровья. В статье про синдром короткого сна мой коллега Андрей Жуков написал, что сократить время сна также могут гены BHLHE41 и ADRB1. Но такие мутации очень редкие.

Ген чувствительности к горькому вкусу

По мнению ученых, примерно четверть населения Земли имеет критически высокую чувствительность к горькому вкусу. Например, когда они пьют кофе, они сильнее остальных ощущают его горечь, из-за чего в напиток приходится добавлять больше молока или сахара. С одной стороны, такая особенность может заметно усложнить жизнь. Но, стоит отметить, такие люди имеют шанс стать высокооплачиваемыми дегустаторами напитков. Ученые считают, что повышенная чувствительность к горькому связана с мутациями в гене TAS2R38.

Люди с мутацией гена TAS2R38 могут стать хорошими дегустаторами

Ген прочных костей

Некоторые генетические мутации гена LRP5 могут сделать кости человека очень хрупкими. Ученые предполагают, что именно такими генетическими нарушениями можно объяснить некоторые случаи ювенильного остеопороза заболевания, при котором сильно снижается минерализация костей. Люди с такого рода болезнями рискуют получить перелом даже при слабом ударе.

Мутации гена LRP5 могут сделать кости слабыми, или наоборот предельно прочными

Однако, некоторые мутации гена LRP5 дают обратный эффект кости человека становятся необычайно крепкими. Таким людям не страшны сильные удары и падения, потому что их скелет становится предельно прочным.

Знаете ли вы, что зубы не являются костями? Объяснение читайте в этом материале.

Ген защищающий от малярии

По данным ВОЗ, малярия является опасным инфекционным заболеванием, которое вызывается паразитами рода Plasmodium. По данным за 2021 год, во всем мире от этого заболевания пострадало 247 миллионов человек. Особенно сильно рискуют заболеть страшной болезнью люди, которые живут в теплых частях Земли с высокой влажностью.

Смертельно опасное заболевание передается малярийными комарами

Некоторые люди имеют генетическую защиту от малярии, связанную с мутацией в гене гемоглобина. Это генетическое изменение приводит к развитию серповидноклеточной анемии, при котором эритроциты обретают форму серпа. Паразитические организмы не могут размножаться в клетках такой формы, что и обеспечивает защиту.

Ген снижающий уровень холестерина

Жирная пища вроде жаренного мяса, а также всевозможные колбасы и другие вредные продукты повышают уровень плохого холестерина. Его избыток приводит к развитию атеросклероза образованию бляшек на стенках артерий. В результате их образования, у человека значительно повышается риск развития таких заболеваний, как стенокардия, а также возникновения инфаркта миокарда и инсульта.

Существует мутация, которая удерживает холестерин на оптимальном уровне

Однако, у некоторых людей имеется мутация в гене, который ответственен за производство транспортного белка сложного эфира холестерина (CETP). Мутация в гене приводит к дефициту этого белка, результатом чего становится снижение уровня плохого холестерина. Ученые уверены, что это понижает риск развития упомянутых заболеваний.

Гены быстрого усвоения кофе

На сегодняшний день ученым известно как минимум шесть генов, которые отвечают за усвоение организмом кофеина. Например, гены BDNF и SLC6A4 заставляют людей хотеть пить больше кофе, а несколько других ускоряют расщепление кофеина из-за этого эффект проходит быстрее и люди могут пить любимый напиток хоть 10 раз в день. Чем не суперспособность?

Читайте также: Почему кофе нужно пить с молоком?

Ген покраснения кожи

После выпитой банки пива или бокала вина, большинство людей просто становятся более расслабленными. Однако, в мире есть мужчины и женщины, кожа которых после употребления алкоголя приобретает красноватый оттенок. В некоторых случаях, это происходит из-за мутации в гене, который отвечает за способность фермента печени ALDH2 преобразовывать побочный продукт спирта ацетальдегид в ацетат.

Генетическая мутация может сделать так, что при употреблении алкоголя кожа будет становиться красной

Мутация препятствует этому преобразованию, из-за чего ацетальдегид накапливается в крови и расширяет капилляры под кожей из-за этого она и краснеет. Казалось бы, это просто интересная особенность организма. Однако, ацетальдегид относят к ряду веществ, которые могут привести к развитию рака пищевода. Пожалуй, это единственная мутация в этой статье, которая не делает из человека супермена.

Хотите пообщаться на тему науки и технологий? Вступайте в наш Telegram-чат!

Напоследок стоит отметить, что мутации в ДНК могут влиять на старение организма. Подробнее об этом читайте тут.

Ученые нашли способ как замедлить процесс старения

У каждого организма есть свой ресурс, исчерпав который, он погибает. Отсюда следует, что замедлив процессы в организме, можно продлить жизнь, так как ресурс будет исчерпываться медленнее. То есть принцип предельно простой живи медленнее, и проживешь дольше. К примеру, можно замедлить обмен веществ, ограничив потребление калорий. Теоретически это работает на уровне не только отдельной клетки, но и целого организма, будь то дрозофила, мышь или даже человек. Более того, в ходе некоторых исследований, проводившихся в течение последних десяти лет, ученые получили положительные результаты даже на практике. Однако на молекулярном уровне до последнего момента было непонятно как работает данный механизм. Кроме того непонятно было от чего вообще зависит сам ресурс. Теперь же ученым удалось прояснить ситуацию.

Какая польза от недоедания на молекулярном уровне

Сразу отметим, что недоедание имеет и обратный эффект нехватка полезных веществ сама по себе может погубить организм. Ранее мы рассказывали, что человеку для существования необходимы определенные микро и макроэлементы. То есть у человека, умирающего от голода, метаболизм сильно замедлен. Однако это вовсе не значит, что он сможет долго прожить.

Отсюда следует, что необходим другой способ замедления метаболизма. Но, чтобы найти этот способ, нужно вначале выяснить какие именно процессы на молекулярном уровне происходят, когда в организм поступает недостаточное количество пищи. Поэтому сотрудники Кельнского университета вместе с учеными из института Макса Планка провели исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Nature.

При замедлении процесса считывания ДНК в клетках замедляется и процесс старения

Как выяснилось, при потреблении недостаточного количества продуктов, клетки начинают медленнее читать собственные гены. Благодаря этому клетка начинает медленнее стареть и, соответственно, дольше жить. Но как считывание генов связано со старением и недоеданием?

Как клетки считывают свои гены

Чтобы информация, которая содержится в генах, влияла на те или иные процессы в клетке, она должна быть считана из ДНК и скопирована в РНК. Для ее считывания существуют специальные ферменты, которые называются РНК-полимеразами. Они движутся по ДНК и буквально сканируют ее, копируя при этом информацию в РНК. Этот процесс называется транскрипцией.

Затем РНК после некоторых превращений направляется к рибосомам, то есть клеточным механизмам, которые синтезируют белки на основе той информации, которую содержит РНК. То есть последняя фактически служит шаблоном для белок-синтезирующих машин, а РНК-полимераза создает этот шаблон.

РНК-полимераза (фиолетовая) расплетает ДНК (двухцветная) и синтезирует новую РНК (зеленая)

РНК-полимераза может перемещаться по ДНК с разной скоростью. В своем исследователи ученые сравнили скорость ее движения в организмах разного возраста. Как выяснилось, в молодом возрасте РНК-полимераза считывает ДНК медленно, а с возрастом скорость считывания увеличивается.

Казалось бы, какая разница с какой скоростью движется РНК-полимераза по ДНК? Как мы сказали, этот фермент является по сути сканером. Если вы когда-нибудь работали с ручным оптическим сканером, которые были распространены в 90-х годах, то знаете, что им необходимо было проводить медленно, в противном случае оцифровать изображение без искажений было невозможно. Похожая ситуация и с РНК-полимеразой при ускорении движения она начинает считывать информацию с ошибками.

Ошибки в РНК приводят к тому, что рибосомы начинают создавать белки с «искажениями», так как воспроизводят их на основе некачественных шаблонов. Как известно, белки выполняют в клетке главную работу. Когда они получаются с ошибками, начинают выполнять свои задачи некачественно или вообще перестают работать. Постепенно ошибки накапливаются, в результате чего клетка не может больше поддерживать свою жизнедеятельность, в результате чего погибает. Собственно говоря, этим и определяется тот самый ресурс (по крайней мере, отчасти), о котором мы говорили в самом начале.

Гистоны замедляют процесс считывания ДНК

Как недоедание замедляет старение

Когда «сканер», то есть РНК-полимераза, движется по ДНК, сталкивается с гистонами. Они представляют собой определенные белки, одной из функций которых является упаковывание ДНК в ядре клетки, благодаря чему она становится более компактной. Но вместе с тем от гистонов зависит скорость перемещения РНК-полимеразы.

Если, к примеру, гистонов на ДНК будет слишком много, РНК-полимераза вообще не сможет перемещаться. Если же гистонов будет слишком мало, то РНК-полимераза будет перемещаться слишком быстро и не сможет без ошибок прочитать информацию. Как показало исследование, с возрастом гистонов становится меньше, что и приводит к ускорению чтения генов и, как следствие, накоплению ошибок.

В ходе эксперимента исследователи ограничивали мышей в питании, что привело к замедлению РНК-полимеразы. Дело в том, что гистоны являются элементом эпигенетической регуляции активности генов. Подробнее об эпигенетической регуляции генов мы рассказывали в статье, посвященной влиянию экономических кризисов на возраст.

Ученым удалось продлить жизнь дрозофил на 10-20%

В результате химических модификаций на гистонах, вызванных изменениями в обмене веществ, они начинают крепче и гуще садиться на определенные участки ДНК или, наоборот, освобождать ДНК от своего присутствия, и тем самым ускорять движение РНК-полимеразы.

Отсюда следует, что скорость РНК-полимеразы можно снизить, если увеличить количество гистонов в клетках. Ученым получилось это сделать у дрозофил, в результате чего их продолжительность жизни возросла на 10-20%. Кроме того, теоретически можно замедлить РНК-полимеразу саму по себе при помощи редактирования ее генов. В целом схема выглядит правдоподобной, но нуждается в дополнительных исследованиях и изучении.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Напоследок напомним, что процесс старения связан со множеством различных механизмов в организме, а не каким-либо одним, таким как скорость считывания генов. К примеру, недавно ученым удалось выяснили почему холод продлевает жизнь. Как выяснилось, низкая температура запускает в клетках процесс их очистки от мусора, то также продлевает их жизнь.

В кулоне возрастом 20 тысяч лет ученые нашли множество ДНК древней женщины

Каждое живое существо на Земле оставляет следы ДНК в окружающей среде. Это касается всех, начиная от одноклеточных бактерий, и заканчивая человеком. Мы с вами буквально сорим своим геномом, который содержится во всем мертвых клетках, к примеру, частицах кожи. Период полураспада генетического материала зависит во многом от температуры окружающей среды. При достаточно низкой температуре ДНК может сохраняться тысячи лет, по крайней мере, частично. Это позволяет ученым исследовать геном людей, живших еще в каменном веке. Однако найти генетический материал древних людей не так-то просто, ведь в отличие от артефактов, обнаружить под землей эту молекулу не получится. Однако сотрудники Института Макса Планка придумали способ безопасно извлекать ДНК из самых артефактов. В качестве эксперимента они использовали кулон из оленьего зуба, который оказался просто «медальоном» генетических данных женщины, жившей в Сибири 20000 лет назад. По этому геному ученым удалось установить даже ее этническую принадлежность.

Кулон женщины из каменного века

Древний кулон был обнаружен учеными в знаменитой денисовской пещере еще в 2019 году. Зуб имеет аккуратное отверстие, что, очевидно, позволяло женщине одевать его на шею в качестве украшения. Пока она носила его, кулон впитывал ее пот и клетки кожи, благодаря чему артефакт оказался наполнен ДНК. По словам исследователей, он содержал столько молекул генома, как если бы это был ее зуб.

К сожалению, никаких других следов женщины обнаружить не удалось. Однако обнаруженного генома оказалось достаточно, чтобы выяснить не только пол владельца украшения, но и откуда он, а точнее она была родом. Сопоставляя данные анализа с другим расшифрованными геномами, ученые обнаружили, что больше всего ДНК женщины было похоже популяции, проживавшие на востоке Сибири в период 17-24 тысячи лет назад. Об этом ученые сообщают в журнале Nature.

Украшение из зуба оленя скорее всего служило для женщины подвеской

Если сравнивать геном древней женщины с геномом современных людей, то он ближе всего к геному коренных американцев, то есть индейцев. Это еще раз подтверждает, что индейцы были выходцами из Сибири. К слову, недавно стало известно, что индейцы стали возвращаться в Сибирь 5000 лет назад.

Как ученые извлекают ДНК из древних артефактов

При работе с древними артефактами важно не только добыть ДНК, но и не повредить при этом сам артефакт. Сотрудники института Макса Планка разработали уникальный метод, который основан на использовании специальной смеси химических веществ, способных проникать в пористый артефакт и буквально вымывать из него фрагменты ДНК. Данный метод позволяет добывать геном из зубов, костей, деревянных и прочих подобных предметов.

По ДНК ученые смогут больше узнать о жизни древних людей

Артефакт промывается в химическом растворе при температуре 90 градусов, после чего фрагменты ДНК извлекают из жидкости. При этом сохраняется невредимым не только генетический материал, но и сам артефакт. Сами ученые назвали эту технологию методом стиральной машины.

Почему важен новый метод извлечения ДНК

Как сообщают ученые, теперь можно небезосновательно предположить, что и многие другие доисторические артефакты содержат генетический материал древних людей. Вполне возможно, что он содержит информацию о том, как наши предки украшение и использовали прочие предметы в далеком прошлом. Однако технология может быть полезна не только для антропологов.

Древний кулон был обнаружен в денисовской пещере, однако следов самой женщины найти не удалось

Новый метод также позволит обнаруживать в тех или иных экосистемах присутствие видов, которые находятся под угрозой уничтожения. Это касается тех видов, которые невозможно или сложно отследить другими методами. Кроме того, по ДНК можно отследить следы видов, которые давно переселились в другое место обитания или вообще вымерли.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Надо сказать, что поиск редких видов имеет гораздо более важное значение для науки, чем может показаться на первый взгляд. К примеру, ученые по сей день не уверены на 100%, что тасманский тигр действительно вымер. А если сумчатый волк действительно исчез как вид, это могло произойти в девяностых годах, а не первой половине века, как принято считать. Вполне возможно, что данный метод позволит прояснить ситуацию относительно данного животного.

Секвенирование ДНК помогло расследовать загадочные смерти четырех детей из одной семьи

Австралийка Кэтлин Фолбигг в 2003 была осуждена за убийства четверых своих детей, которые совершила в течение десяти лет. Ни один из ее детей не дожил до двухлетнего возраста. Присяжные в полной мере признали вину женщины они утверждали, что каждого из своих детей она задушила, поэтому приговорили ее к 30 годам лишения свободы. В прессе ее стали называть худшей женщиной-серийным убийцей Австралии. Однако сама Кэтлин Фолбигг с решением суда не согласилась и всегда утверждала, что невиновна. Спустя 20 лет благодаря современным технологиям ей все же удалось снять с себя все обвинения. На этот раз суд сконцентрировал свое внимание на косвенных уликах и доказательствах, которые вызывали много вопросов. Среди таких улик был дневник женщины, а также отсутствие следов травм у детей. Точку в этом деле поставило секвенирование ДНК.

Опасная генная мутация, которая убивает

В 2003 году, когда женщина была обвинена в убийствах своих детей, ДНК человека было секвенировано (расшифровано) впервые, и это обошлось правительству США в 300 миллионов долларов. Разумеется, никто в судебной практике эту технологию еще не использовал. Однако уже в 2015 году секвенирование генов подешевело до 1500 долларов США, что позволило провести исследование генов детей.

В частности, специалисты в области секвенирования исследовали три гена CALM, которые могли бы помочь объяснить внезапную смерть детей. За последние 10 лет стало известно, что все три этих гена, то есть CALM1, CALM2 и CALM3 отвечают за кодирование одного и того же белка кальмодулина. Все эти три гена позволяют синтезировать необходимое количества этого белка, чтобы контролировать движение кальция вокруг клеток. От этого белка во многом зависит ритмичность сокращений сердца, так как он открывает и закрывает кальциевые каналы в клетках сердечной мышцы.

В 2003 году Кэтлин Фолбигг признали виновной в убийстве четырех своих детей

Одно из исследований, проведенное в 2012 году, показало, что мутация в CALM1 вызвала аритмию и в конечном итоге смерть членов большой семьи в Швеции. В ходе другого исследования, проведенного в 2013 году, ученые обнаружили, что мутация в гене CALM1 или CALM2 вызывала у младенцев множественную остановку сердца. После этого было проведено ряд других исследований, которые дали такие же результаты. В частности, в 2019 году была проведена работа, которая показала, что в группе из 74 детей с мутацией в этих генах, 27% умерли в шестилетнем возрасте от сердечно-сосудистых заболеваний.

Эту мутацию в генах принято называть кальмодулинопатией. В настоящее время она подтверждена только у 135 человек на Земле, поэтому относится к самым редким и необычным заболеваниям. Как показало секвенирование ДНК детей Кэтлин Фолбигг в 2020 году, у двух ее дочерей была кальмодулинопатия. Мутацию обнаружили в гене мутации CALM2. Однако причина смерти двух сыновей все еще оставалась загадкой.

Мутация в генах CALM2 вызывает остановку сердца в раннем возрасте

Как секвенирование генов помогло расследовать преступление

Как показало исследование, у двух умерших сыновей женщины с генами CALM было все в порядке. Однако у них был обнаружен мутировавший ген BSN. Лабораторные исследования ранее показали , что половина мышей с этой мутацией не доживают до шести месяцев. Она вызывает сильные судороги, слепоту и эпилептические припадки. Именно от таких симптомов страдал один из ее сыновей. Все эти исследования закончились ходатайством о помиловании, которое подписали 90 ученых в 2021 году.

Переходите по ссылке на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.

Фактически, женщину обвинили в убийствах лишь из-за того, что вероятность естественной смерти сразу четырех детей в одной семьи настолько маловероятна, что практически невозможна. Однако исследования показали, что в судебной практике руководствоваться такой логикой нельзя. Сама женщины свое освобождение называет победой науки и истины. Если бы не развитие технологий, женщине пришлось бы провести в тюрьме еще 10 лет.

Если приговор женщины будет также отменен в Апелляционном суде по уголовным делам, она сможет отсудить у правительства миллионы долларов в качестве компенсации за несправедливый приговор. Ну а напоследок напомним об одном интересном наблюдении за последние 40 лет в мире стало меньше серийных убийц. Узнать о причинах этому, а также почитать о самых известных серийных убийцах вы можете по этой ссылке.

Редактирование генома — это изменение всего.

У человечества есть несколько ящиков Пандоры, которые лучше не открывать. Если даже желание или необходимость его открыть все же появились, то делать это надо с максимальной осторожностью. Одним из таких ящиков является генная инженерия и редактирование генома. Кажется, что в этой истории все красиво. Мы можем получить лекарство от всех болезней, можем стать супер людьми, можем получить потомство, которое будет в десятки раз лучше нас, и многое другое. Можем даже избавить себя от необходимости искать элексир бессмертия, просто немного подправив гены еще до рождения. Можно подумать, что это дивный мир, которого мы достойны, но не спешите радоваться, ведь как в известной присказке, мы можем получить мир, который мы заслужили. Естественно, в плохом смысле. Открывая этот ящик, мы можем сделать так, что уже никогда не станем прежними, но где гарантии, что новые мы действительно будем лучше и не приведем сами себя к закату человечества?

Генная инженерия

Сейчас все большее количество правительств разных стран готовится к тому, чтобы разрешить эксперименты по редактированию генома на эмбрионах человека. Некоторые страны уже даже разрешили это, например, Великобритания.

Справедливости ради, пока мы не говорим о полностью готовом человеке с измененными генами, но все к этому идет. Вы же понимаете? Пока Великобритания разрешает ставить эксперименты только над эмбрионами, выращенными в лабораторных условиях. При этом они обязательно должны быть уничтожены через 14 дней после начала эксперимента. То есть формально нам это ничем не угрожает. Вопрос только в том, для чего это нужно тому, кто это разрешил. Явно не из любопытства. Что-то подсказывает, что как и многие передовые разработки, сначала это будет применяться в военных целях, ведь именно так можно получить универсального солдата. Он не будет хотеть есть или пить. Он не будет уставать или бояться взрывов. Небольшая корректировка генов и супер-солдат готов.

Жизнь на Земле могла появиться в результате гибрида молекул ДНК и РНК

Более того! Такой способ воздействия, если человечество ему научится, может выйти из-под контроля. Или просто не в тех руках это может стать оружием геноцида. Как видим, мрачных последствий куда больше, чем радужных. Поэтому прежде, чем делать что-то подобное, надо основательно взвесить все за и против. Даже клонирование на фоне этого может показаться милой забавой. Хотя изначально все были против этого.

Может не надо это трогать?

Но может все же что-то положительное в этом есть и можно дать шанс ученым доказать, что они не зря открывали инструменты редактирования? Какие преимущества редактирование генов может принести человеку?

Защита от вирусов на уровне ДНК

В основе редактирования генов и понимания того, зачем это вообще нужно, стояли исследования бактерий, которые показали, как они вырабатывали защиту от бактериофагов. Ученых особенно интересовало, как эта защита влияет на цепочки ДНК и при этом переносится на новые поколения бактерий.

Название бактериофагов происходит от древнегреческого пожираю. Название не случайно, ведь это вирусы, которые избирательно поражают клетки бактерий и архей. Также бактерия служит местом размножения вируса. Бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала. Общая численность бактериофагов в природе примерно равна общей численности бактерий. Бактериофаги оказывают больше влияние на эволюцию бактерий.

Более того, определенные признаки изменения генов нашли изначально у бактерии кишечной палочки. Ученые заметили определенные повторяющиеся фрагменты, которые были разделены спейсерами, но тогда объяснить этого не смогли. Позже подобную структуру-кассету нашли и у других представителей прокариот. Тогда им и дали сокращенное название CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). В переводе на русский это может звучать, как КППРРГ (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Такое сокращение выглядит просто ужасно и проще пользоваться емким словом CRISPR.

Позже выяснилось, что те самые спейсеры очень похожи на куски ДНК вирусов-бактериофагов и являются частью защитного механизма бактерий, выработанного в ходе эволюции. Ученые предложили механизм, при котором белок Cas, ассоциированный с CRISPR, позволяет находить чужеродную ДНК, когда вирус попадает в клетку бактерии. Если ДНК вируса соответствует информации, которая есть у бактерии, то в этом случае чужая ДНК разрезается и заражение предотвращается.

Бактериофаги не просто живут за счет бактерий, но и размножаются в них.

Ученые провели ряд экспериментов, в ходе которых меняли геном бактерий и наблюдали, как на них воздействуют другие бактериофаги. Результаты доказали, что механизм работает именно так, как они думали. Также они подтвердили, что когда бактерия сталкивается с новым для себя вирусом, она может вырезать часть его ДНК и вставлять их в свою CRISPR-кассету. После чего эти записи передаются потомкам.

Как можно редактировать геном

Ученые предлагали несколько способов редактирования генов. В частности можно было создавать определенные искусственные последовательности, которые могли бы узнавать определенные участки ДНК. В результате белок Cas9 вносил бы разрезы точно в те места, в которых это требовалось. Параллельно с разработкой такого метода было доказано, что внесение изменений подобным образом возможно не только на уровне бактерий, но и в клетках других организмов.

Что такое тест ДНК, как его делают и для чего он нужен?

Есть и другие способы редактирования генома. Например, с помощью искусственных ферментов, которых не существует в природе, но которые способны расщеплять цепочку ДНК. Их еще называют цинковыми пальцами. Все из-за того, что этот белковый модуль включает в себя один или несколько ионов цинка.

Редактировать гены возможно, но это сложно.

Такой способ требовал сложного подхода и долгой подготовки. Для каждого разреза в определенных участках генома надо было синтезировать специфичный белок. Кроме того, подобный способ редактирования часто приводил к ошибкам, так как разрезы часто происходили не в тех местах, где было нужно. Это лишний раз доказывает то, что вероятность ошибки очень высока, а неточности на начальных этапах могут привести к тому, что сбои будут идти, как снежный ком.

Редактирование генома CRISPR

Система CRISPR-Cas с точки зрения редактирование генома более простая и надежная. Главное только правильно синтезировать то, что укажет, в каком месте надо совершить разрез ДНК. Дальше запустится механизм восстановления и все сделается практически само собой. Тем более, если сделать много таких разрезов, то можно запрограммировать нужные изменения достаточно крупного участка ДНК.

Можно даже убирать целые участки ДНК, если это потребуется. При этом, на место удаленных фрагментов будут встроены те участки, которые будут нужны генетикам. Это позволит редактировать сломанные последовательности, которые приводят к тяжелым заболеваниям. В теории надо будет просто заменить нужный фрагмент и все должно стать нормально.

Может ли ДНК саламандры помочь в восстановлении потерянных конечностей человека?

Сами понимаете, что первым вопросом будет а можно ли встроить нужную часть кода? Конечно, со временем и это станет возможно. Вот тогда и могут начать получаться целые новые народы. Но, скорее всего, дело ограничится небольшой группой узких специалистов, вроде людей, которые смогут выдержать полеты к другим планетам, или солдат, которые не будут уставать. Люди найдут, как извлечь из этого выгоду. Особенно правительства и инвесторы, которые вкладывают в разработки огромные деньги. И далеко не все из них делают это, чтобы избавить человечество от болезней. Увы, но реальность такова.

Применение генной инженерии в промышленности

Более того, можно смело говорить о том, что генное модифицирование уже применяется на практике для достижения определенных результатов. Я говорю о генно-модифицированных организмах — ГМО.

Самым простым примером, как для понимания преимуществ метода, так и для самих генетиков является создание модифицированных кисломолочных бактерий. Дело в том, что когда на производстве вирусы бактериофаги попадают в закваску, они уничтожают культуру полезных микроорганизмов. В итоге это приводит к тому, что партия оказывается испорченной, а производитель несет огромные убытки. Именно поэтому устойчивые к бактериофагам микроорганизмы решают массу проблем.

Если бактериофаги попадают на производство, пропадают просто огромные объемы продукции.

Ретровирусные инфекции

Относительно недавно я уже рассказывал о том, как мы все являемся носителями ретровирусов или, как их еще называют, реликтовых вирусов. В том числе к ним относится и ВИЧ, который миллионы лет назад встроил свой геном в наши ДНК и мы продолжаем передавать его из поколения в поколение.

В журнале Scientific Reports даже была опубликована работа, которая показывает, как при помощи CRISPR-Cas9 можно избавиться от этого наследства и даже ликвидировать возможность повторного встраивания вируса в ДНК.

Китайские ученые даже проводили эксперименты в этом направлении и обеспечили рождение двух генно-модифицированных человек. Ими стали девочки близнецы, один из родителей которых был ВИЧ-положительным. В итоге, они родились с устойчивым иммунитетом к вирусу. Проблема в том, что эксперимент был за гранью законности, но в целом все получилось.

Найдено живое ДНК динозавра. Возможно ли это?

Также в другой работе, опубликованной в Nature Biotechnology, доказывается, что при помощи модифицированного белка Cas9 можно отключать гены, которые мешают нормальному перерождению клеток и приводят к злокачественным образованиям. То есть потенциально это может стать долгожданным лекарством от рака. Вот только не привело бы такое вмешательство к тому, что воспроизводство новых клеток станет еще хуже.

Стоит ли запретить генетические исследования

Конечно, сейчас нельзя говорить о том, что уже завтра мы рискуем получить нежелательные последствия редактирования генома. Во-первых, исследования еще только ведутся и чего-то действительно серьезного не сделали. Во-вторых, даже когда начнется массовое применение технологий на людях, понять истинные последствия можно будет только через несколько поколений. К сожалению, такое положение дел может расслабить некоторых ученых, ведь по сути у них не будет никакой ответственности. Впрочем, это вряд ли, но вероятность этого все равно есть.

Главное не вестись на кажущуюся легкость редактирования генов. Неизвестно, во что потом это выльется.

Пока ученые с осторожность прогнозируют вероятность внесения таких изменений в геном человека, которые сделают из него кого-то другого, но в перспективе это все равно возможно. Если даже в этом не поможет CRISPR, найдется другой способ, но он будет.

Тут уже можно поднимать вопросы этичности того, что одни люди изначально будут от рождения лучше других. Кроме этого, возникают вопросы, насколько это корректно — вмешиваться в геном человека без его ведома. Может быть, когда из модифицированного появится человек, который отличается от остальных, он сам будет не рад этому. Одно дело, когда у него от природы определенный цвет волос, разрез глаз и форма ушей, а другое — когда за него кто-то решил, каким он должен быть. Вот еще одна дилемма будущего. А решать, стоит ли запрещать редактирование генома, вам. Каждый имеет свое мнение, которым можно и нужно поделиться в нашем Telegram-чате.

Один из миллионов: ДНК-не единственная генетическая молекула

Согласно результатам нового исследования, миллионы возможных химических соединений могут быть использованы для хранения генетической информации. Более того, ученые предполагают, что существует не просто горстка альтернативных молекул для хранения генетической информации, а миллионы. Сложный компьютерный анализ показал, что вместо двух нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) в организме могут функционировать миллионы других молекул. Современная наука при этом гласит, что генетическая информация транскрибируется из ДНК в РНК, которая затем переводит эту информацию в полезные продукты, например белки. Новое исследование, однако, предполагает, что ДНК и РНК всего лишь два варианта из миллионов других. Полученные результаты имеют важное значение для разработки новых лекарств, происхождения жизни на Земле и ее возможного присутствия в остальной части Вселенной.

ДНК и РНК

Биологи утверждают, что генетическая информация течет от ДНК к РНК к белкам, и как только эта информация передается белку, она вернуться в виде ДНК или РНК снова она не сможет. Этот процесс, кажется, является универсальным среди всех живых организмов. Но что, если это не обязательно? Может ли генетическая информация храниться в других средах, кроме двух нуклеиновых кислот?

Существуют аналоги нуклеиновых кислот, многие из которых служат основой для важных лекарств для лечения вирусов, таких как ВИЧ и гепатит, а также для лечения рака, но до недавнего времени никто не был уверен, сколько неизвестных аналогов нуклеиновых кислот может существовать.

Генетическая информация транскрибируется из ДНК в РНК, которая затем переводит эту информацию в полезные продукты, такие как белки. Новое исследование, однако, педполагает, что ДНК и РНК-всего лишь два варианта из миллионов других.

В попытках расставить все точки над «i» авторы исследования, опубликованного в журнале Journal of Chemical Information and Modeling, с помощью компьютерной техники, которая генерирует все возможные молекулы, соответствующие набору определенных критериев, решили провести химический анализ. В данном случае критерием являлся поиск соединений, которые могли бы служить аналогами нуклеиновых кислот и средством хранения генетической информации.

«Мы были удивлены результатом этих вычислений», сказал соавтор исследования Маркус Мерингер в интервью Big Think. «Было бы очень трудно априори оценить, что существует более миллиона подобных нуклеиновым кислотам каркасов. Теперь мы знаем это и можем начать исследовать некоторые из них в лаборатории.»

Отметим, что само исследование представляет собой длинный список из кандидатов, которые будут изучены для использования в качестве лекарств от серьезных заболеваний, таких как ВИЧ или рак. Более интригующая возможность, предложенная исследованием, заключается в том, что сама жизнь, возможно, сделала свои самые первые шаги, используя одно из этих альтернативных соединений.

Читайте также: Жизнь на Земле могла появиться в результате гибрида молекул ДНК и РНК

Строительный кирпичик жизни молекула ДНК выглядит так.

Многие ученые считают, что до того, как ДНК стала доминирующим средством хранения генетической информации, жизнь использовала РНК для кодирования генетических данных и передачи их потомству. Отчасти это связано с тем, что РНК может непосредственно производить белки, чего ДНК не может сделать сама по себе, и потому, что это более простая структура, чем ДНК.

Со временем жизнь, вероятно, начала выбирать использование ДНК для хранения из-за ее большей стабильности и полагаться на РНК как на своего рода посредника для производства белков. Но РНК сама по себе все еще является очень сложным соединением и довольно нестабильна; по всей вероятности, что-то более простое появилось раньше РНК, возможно, с использованием некоторых аналогов нуклеиновых кислот, выявленных в этом исследовании.

Еще больше увлекательных статей о последних открытиях в области биологии и медицины, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте.

Галактика аналогов нуклеиновых кислот

Это не только проливает свет на то, как жизнь могла зародиться на Земле, но и имеет последствия для инопланетной жизни. Как пишут авторы научной работы, действительно интересно рассмотреть потенциал альтернативных генетических систем, основанных на этих аналогичных нуклеозидах. Интересно также предположить, что они, возможно, возникли и эволюционировали в различных средах и даже на других планетах или лунах в нашей Солнечной системе.

Появление жизни на нашей планете один из величайших вопросов, на который пока нет точного ответа.

Это интересно: Что такое тест ДНК, как его делают и для чего он нужен?

Эти альтернативные генетические системы могли бы расширить наше понимание биологии и эволюции, что помогло бы решить множество проблем здесь, на Земле. Когда мы ищем внеземную жизнь, часто мы ищем признаки РНК и ДНК, но это может быть чрезмерно узкой областью поиска и вряд ли приведет к каким-либо результатам. В конце концов, если существуют миллионы альтернатив, в жизни должно быть что-то особенное, чтобы повсеместно одобрять использование только ДНК и РНК.

Ученые выяснили, что мутации ДНК, накапливающиеся в течение жизни, играют роль в процессе старения организма

Не все знают, что мутации в ДНК происходят не только под воздействием каких-либо мутагенов или болезней, но и сами по себе в течение всей жизни. Конечно, существуют механизмы, которые противостоят этому процессу и исправляют все ошибки, допущенные в процессе копирования. Тем не менее, мутации в клетках со временем все равно накапливаются, что приводит к различным болезням. Наиболее известная и опасная мутация злокачественная опухоль. Однако считается, что старение организма это вообще следствие накопления дефектов в ДНК, которые не были исправлены системой защиты от мутаций. Логично предположить, что у животных, которые живут дольше, мутации в организме накапливаются медленнее. Это предположение возникло еще в середине прошлого века, но долгое время его невозможно было проверить. И только сейчас, с развитием технологий, ученые смогли проверить эту теорию. Как выяснилось, разные виды животных, с разной продолжительностью жизни и разным размером тела под конец своего жизненного пути действительно имеют примерно одинаковое количество генетических изменений.

Как накапливаются мутации в организме

Генетические изменения, или соматические мутации, возникают во всех клетках организма, и это является естественным процессом. К примеру, клетки человека за год получают от 20 до 50 мутаций в год. Как правило, они не причиняют вреда организму, но, судя по всему, когда накапливаются в большом количестве, приводят к старению организма.

В клетках человека за год накапливается от 20 до 50 мутаций

Надо сказать, что наблюдать генетические изменения в тканях очень сложно. Поэтому только в последние несколько лет появилась такая возможность, которой и воспользовались сотрудники Института Сенгера совместно с британскими и немецкими учеными.

Команда исследователей проанализировала мутации у 16 различных видов зверей, от самых маленьких, таких как мыши, до крупных льва и даже жирафа. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, показали, что действительно, чем медленнее развивается организм, и чем дольше продолжительность жизни, тем медленнее накапливаются мутации. Это косвенно означает, что соматические мутации действительно играют роль в старении.

Удивительно было обнаружить схожий образец генетических изменений у животных, которые не похожи друг на друга. Но самое захватывающее в исследовании было обнаружить, что скорость соматических мутаций обратно пропорциональна продолжительности жизни. Возможно, соматические мутации играют роль в старении, хотя не исключены и другие объяснения. говорит Доктор Алекс Кейган, один из авторов исследования.

Также ученые выяснили, что соматические мутации накапливаются линейно с течением времени. Причем их у всех животных вызывают схожие механизмы, независимо от их вида, диеты или истории жизни. В ближайшие несколько лет ученые планируют провести дополнительные исследования, и изучить еще больше видов живых существ, в том числе насекомых и растения.

У крупных и мелких животных к концу жизни накапливается одинаковое количество мутаций

Парадокс Пето у крупных животных выше риск заболеть раком?

Злокачественные опухоли, как известно, развиваются из мутировавших клеток. Отсюда, согласно теории вероятности, можно прийти к выводу, что чем больше в организме клеток, тем выше риск заболеть раком.

Другими словами, крупные животные должны быть больше подвержены онкологическим заболеваниям, чем мелкие. К примеру, жираф по размеры тела в 40 тысяч раз больше, чем мышь. Поэтому и риск заболеть раком у жирафа должен быть в десятки тысяч раз выше.

Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен-канал, на котором мы подготовили для вас еще больше интересной информации

Однако вопреки этой логике, заболеваемость раком у животных не зависит от размера тела, то есть количества клеток. Но, как мы уже сказали, у человека, жирафа и мыши к концу жизни примерно одинаковое количество мутаций в организме. Более того, известно, что слоны болеют онкологическими заболеваниями гораздо реже, чем люди. А некоторым зверькам, таким как голые землекопы, вообще удается избежать онкологических заболеваний. Но почему так происходит?

Голый землекоп самый долгоживущий грызун, который не болеет раком

Как предполагают ученые, крупные животные развили более совершенные механизмы борьбы с раком. Они, судя по всему, не дают здоровым клеткам перерождаться в злокачественные. Но это лишь предположение. Также остается неизвестным, влияет ли этот защитный механизм на уменьшение количества генетических изменений в тканях.

Напоследок напомним, что скорость мутации ДНК увеличивается в невесомости. Как говорят ученые, гравитация влияет на точность копирования ДНК-полимеразой, о чем мы рассказывали ранее.

Ученые изучили ДНК вируса оспы обезьян и сделали важные выводы

В мае 2022 года по миру начала распространяться оспа обезьян в начале июня болезнью заразилось около 900 человек. Факт того, что заболевание появилось на территории Великобритании, Канады, Австралии и других стран очень встревожил многих ученых. Дело в том, что раньше это заболевание встречалось исключительно во влажных тропических лесах Африки, а в другие части мира не проникало. Возникла опасность начала новой пандемии, поэтому в аэропортах начали тщательно проверять здоровье пассажиров и, в случае обнаружения хоть каких-то симптомов, отправлять их на карантин. Недавно британские ученые изучили ДНК распространившегося по миру штамма и выяснили, что он передавался между людьми уже в 2017 году, просто этого никто не замечал. За все это время вирус мутировал стал ли он опаснее, чем раньше?

Кратко о вирусе оспы обезьян

Возбудителем оспы обезьян является вирус, который относится к семейству Poxviridae. Его главными носителями, вопреки названию, являются не приматы, а грызуны. Он передается от животному человеку в результате тесного контакта или взаимодействия с фекалиями или другими выделениями организма. Во многом заболевание похоже на натуральную оспу симптомы почти те же, но течение более легкое. За последнее время смертью заканчивались только 36% случаев заражения.

Фотография вируса оспы обезьян

Первый случай передачи вируса от животного человеку был зафиксирован в 1970 году. Нулевым пациентом был девятилетний мальчик из Демократической Республики Конго. После этого болезнь время от времени обнаруживалась и у других жителей Африки, но за пределы этого континента вирус не выходил.

Распространение оспы обезьян

До сих пор исследователи считали, что новый штамм вируса возник в Западной Африке в 2022 году и только потом появился в Европе. Однако, изучение его генетического кода показало, что новый вирус возник несколько лет назад и до сих пор просто не привлекал к себе большого внимания.

Родиной оспы обезьян является Африка

По данным за 6 июня, в мире насчитывается около 900 человек с вирусом оспы обезьян. Ученые изучили обнаруженный у них вирус на генетическом уровне и выяснили, что он имеет много общего с вирусами, которые вызывали небольшие вспышки оспы в Африке в период с 2017 по 2019 год. Несмотря на то, что новый штамм имеет до 47 мутаций, он с большой долей вероятности является потомком возбудителя предыдущих вспышек.

Вирус оспы обезьян обычно циркулировал только в Африке, но недавно вышел за ее пределы

Как мутирует вирус оспы обезьян?

Примечательно, что 47 мутаций это очень много. Ранее ученые были уверены, что вирус оспы обезьян обзаводится примерно одной мутацией в год. Теперь выяснилось, что он мутирует очень быстро, что тоже вызывает большие опасения. На данный момент все хорошо, и эволюция не идет вирусу на пользу мутации сделали его менее заразным. Но ученые считают, что в определенный момент вирус оспы обезьян может стать более приспособленным к распространению. Поэтому всем странам нужно сохранять бдительность и быть готовыми к действиям против распространения заболевания.

Странам важно не допускать завоза оспы обезьян

Считается, что чем меньше вирус циркулирует между людьми, тем меньше у него шансов получить мутацию для повышения заразности. Поэтому человечеству сейчас нужно всеми способами остановить волну заражений. Это можно сделать путем быстрого обнаружения заразившихся людей и отправки их на карантин. Еще лучше провести вакцинацию населения, но специальной вакцины против обезьяньей оспы на данный момент не существует.

Также исследователи очень опасаются распространения птичьего гриппа. Вот причины.

Вакцинация против оспы обезьян

Сейчас единственный вариант это использование вакцины против натуральной оспы, потому что считается, что она уменьшает тяжесть заболевания. Если вирус действительно начнет сильно распространяться, в первую очередь будут вакцинированы люди из группы риска: стоящие на передовой врачи, пограничники и работники экстренных служб. После этого очередь может дойти до людей с хроническими заболеваниями, потому что у них болезнь может вызвать осложнения.

Специальной вакцины против оспы обезьян не существует, но есть вакцина против натуральной оспы

В 1960 году вакцинация помогла предотвратить эпидемию оспы в Москве. Думаете, в то время была такая же паника как при пандемии коронавируса? А вот и нет.

Дает ли ветрянка иммунитет от оспы обезьян?

Многих людей наверняка интересует ответ на вопрос дает ли факт перенесения ветрянки иммунитет от оспы обезьян? Безо всяких сомнений, ветрянка не дает защиту от оспы, потому что это принципиально разные болезни. Как уже было отмечено выше, возбудителем оспы обезьян является вирус из семейства Poxviridae. А ветряная оспа возникает после проникновения в организм вируса Varicella Zoster из семейства Herpesviridae.

Вирус ветряной оспы

ВНИМАНИЕ! Проверьте прямо сейчас, подписаны ли вы на наш канал в Дзене. Там вы можете найти статьи, которые не публикуются на сайте.

Если хотите узнать больше об оспе и проблемах, которая она принесла людям, читайте этот материал. А вообще, пишите в комментариях, что вы думаете об очередной проблеме, с которой столкнулось человечество? Можете присоединиться к нашему чату в Telegram.

Изучив ДНК огромного количества людей, ученые выяснили родину человечества

Каждый человек, при желании, может составить генеалогические древо своей семьи. О своих бабушках, дедушках и их родителях, прекрасно знают многие. Однако, заглянуть глубже в прошлое дано не всем, потому что информация о живших в 19 веке и более древние времена родственниках зачастую пропадает. В таком случае, людям помогают высокие технологии например, при помощи генетических тестов можно выяснить, есть ли в роду знаменитые люди и откуда они были родом. Однажды ученые решили использовать эту технологию для того, чтобы создать самое большое генеалогическое древо в мире. При помощи него им удалось узнать, в какой части нашей планеты зародилось человечество. Итак, где же родились предки всех живущих сегодня людей?

Где появились первые люди

Где бы вы сейчас не жили, ваши далекие предки родились совершенно в другом месте. Например, если сегодня человек живет в Москве, его дедушки, бабушки или более древние родственники могли быть родом из Казахстана или любой другой точки Земли. На родине своих давних предков сегодня разве что только граждане Судана если верить результатам новой научной работы, человечество зародилось недалеко от этого государства в Восточной Африке.

Ученые считают, что человечество родилось в этой точке на карте мира

Вам будет интересно: Как древние люди придумали слова и научились разговаривать?

Генеалогическое древо по ДНК

Как и говорилось в начале статьи, сегодня тесты ДНК могут рассказать множество интересных деталей о предках человека. Более того, благодаря этой технологии, криминалисты раскрывают самые сложные преступления иногда удается найти людей, которые совершили убийства десятки лет назад. В ходе нового исследования, ученые из Оксфордского института больших данных (Oxford Big Data Institute), решили использовать технологию по максимуму и создать самое большое генеалогическое древо всего человечества.

Ученые использовали ДНК тысяч людей, чтобы создать самое большое генеалогическое древо

Для создания родословного древа, авторы научной работы использовали восемь разных баз данных генома человека. Источники включали в себя ДНК не только современных мужчин и женщин, но и древних людей, живших до сотен тысяч лет назад. Используя весь этот массив данных, исследователи составили генеалогическое древо, которое состоит из почти 27 миллионов человек.

Читайте также: Как о добыче огня узнали древние люди из разных концов мира?

Где появились первые люди

Изучив созданную сеть, ученые смогли себе представить, как передвигались люди по всему миру на протяжении истории человечества. Судя по карте миграции, предки всех живущих сегодня людей родом из небольшого участка пустыни на северо-востоке Судана, недалеко от побережья реки Нил. Эту точку на карте мира можно считать родиной человечества. Само собой разумеется, сотни тысяч лет назад этот клочок земли мог выглядеть совершенно иначе возможно, там были весьма комфортные условия для жизни. Но потом климат менялся, и люди начали переселяться в другие части Земли.

На протяжении многих лет люди искали идеальное место для жизни

В будущем авторы исследования хотят сделать генеалогическое древо человечества еще больше. По словам автора научной работы Энтони Уонса (Anthony Wohns), скоро они смогут представить еще более впечатляющие результаты. Например, они смогут объяснить происхождение всех генетических вариаций современных людей. Если это кажется не очень амбициозной целью, есть еще одна возможно, ученые смогут проследить развитие других организмов, от обезьян до бактерий. В ходе этого процесса явно будут сделаны грандиозные открытия.

Новое научное открытие: Порезы на костях показали, во что одевались древние люди 320 000 лет назад

Где находится колыбель человечества

Справедливости ради стоит отметить, что новости о том, что ученые нашли колыбель человечества, появляются почти каждый год. Большинство ученых уверено, что родина самого первого человека в мире это Африка. А вот в какой именно ее части появились предки современных людей, никто точно не знает.

Ученые все еще точно не знают, в какой точке Африки появились первые люди

Сейчас мы узнали, что исследователи из Оксфордского института считают родиной человечества Восточную Африку. Но в 2019 году ученые из Австралии поделились мнением, что люди появились в Южной Африки. По их данным, это произошло примерно 200 тысяч лет назад. Спустя примерно 130 тысяч лет они начали уходить в другие территории и постепенно расселились по всему миру. На сегодняшний день люди не живут разве что в холодной Антарктиде. Впрочем, там тоже есть станции с людьми, где даже работает интернет.

Прямо сейчас загляните в наш Дзен-канал. Там вы обязательно найдете что почитать!

Древние люди передвигались по Земле непредсказуемым образом. В ходе одного исследования, ученые выяснили, что предки американских индейцев были родом из Сибири вот подробности. Кто бы мог подумать?

Популярный подсластитель оказался очень опасным он разрушает ДНК и кишечник

Сахар в большом количестве плохо влияет на здоровье человека мало того, что он может вызвать ожирение и диабет, так еще он виновник снижения интеллектуальных способностей. Чтобы обезопасить себя от его пагубного влияния, многие мужчины и женщины покупают газировки, жевательные резинки и другие продукты без сахара. Но эти продукты все равно сладкие, потому что в них используются сахарозаменители чтобы сделать продукт вкусным, достаточно даже щепотки этих веществ. Существует много подсластителей, среди которых очень большой популярностью пользуется сукралоза, которая указывается в составе как пищевая добавка Е955. Недавно ученые выяснили, что она очень опасна: после попадания в наш организм она превращается в соединение, которое разрушает ДНК и вызывает синдром дырявого кишечника.

ВАЖНО: если хотите узнать, что такое искусственные заменители сахара и как они были изобретены, читайте нашу статью Насколько искусственные подсластители безопаснее сахара?. Они действительно во многом безопаснее обычного сахара, но среди них есть смертельно опасные вещества кажется, сукралоза является одной из них.

Что такое сукралоза (Е955)

Сукралоза это искусственный подсластитель, который был разработан компаний Tate & Lyle в 1976 году. Он был открыт случайно, в ходе изучения хлорированных соединений сахара один из исследователей попробовал их на вкус и обнаружил, что они в 600 раз слаще сахарозы.

Впервые сукралоза появилась в пищевых продуктах Канады в 1991 году. После этого она начала все шире распространяться по миру, и в к 2008 году была одобрена в более 80 странах.

Как и многие другие сахарозаменители, сукралоза представляет собой белый порошок

Ее полюбили за приятную на вкус сладость, быструю растворимость в воде, а также за дешевизну. Она сохраняет свои вкусовые свойства даже после термической обработки, поэтому может использоваться при изготовлении йогуртов, пюре и других продуктов, проходящих через пастеризацию. Также она не вызывает кариеса, благодаря чему ее можно использовать в жевательных резинках.

Читайте также: Ученые разработали заменитель сахара, который сделает сладости полезными

Опасность сукралозы для здоровья

О том, что сукралоза может быть опасна для здоровья человека, ученые догадывались уже давно. Так, в ходе экспериментов на крысах было обнаружено, что он способен ухудшить фекальную микрофлору грызунов, сильно повысить уровень кислотности в кишечнике и увеличить массу тела. Однако, такой эффект не был замечен у людей, так что его посчитали безопасным. Тем более, изначально ученые считали, что сукралоза является неметаболизируемым соединением, то есть внутри человеческого организма не распадается на другие вещества.

Но потом выяснилось, что попав в организм, популярный подсластитель становится сукралоза-6-ацетатом. В ходе лабораторных экспериментов ученые проследили за тем, как на это соединение реагируют клетки человеческой крови и стенки кишечника. Результаты исследования ученых очень насторожили: оказалось, что оно увеличивает экспрессию генов, связанных с воспалением, окислительным стрессом и раком. Более того, сукралоза-6-ацетам вызывает синдром дырявого кишечника, при котором стенки кишечника становятся настолько тонкими, что непереваренная пища и токсины могут попадать в кровоток. Это может привести к очень серьезным проблемам со здоровьем.

Мало того, что продукты с сукралозой могут разрушать ДНК, так еще они вредят кишечнику

По мнению авторов научной работы, сукралоза является генотоксичным соединением, то есть веществом, которое разрушает ДНК человека. Согласно решению экспертов из Европейского управления по безопасности пищевых продуктов, в организм человека ежедневно может попадать максимум 0,15 микрограмма генотоксических веществ если их больше, проблем не избежать. Если человек употребляет газированные напитки и другие продукты с сукралозой, он явно получает больше вреда. Так что ученые призывают производителей отказаться от использования этого подсластителя, а обычных людей не употреблять продукты с его содержанием.

ОБЯЗАТЕЛЬНО К ПРОЧТЕНИЮ: Почему людям нельзя полностью отказываться от сладкого

В каких продуктах есть сукралоза

В составе продуктов сукралоза упоминается как пищевая добавка Е955. Она обычно используется в конфетах, батончиках, кофейных капсулах и многих безалкогольных напитках перед покупкой очень важно обращать на их этикетки.

Пищевую добавку Е955 можно найти не только в конфетах, но и консервированных фруктах

Также сукралоза часто добавляется в банки с консервированными фруктами по мнению производителей, это отличная замена более калорийным добавкам на основе кукурузного сиропа.

Это очень важное научное открытие, не так ли? Чтобы всегда оставаться в курсе новых открытий, подпишитесь на наши каналы в Дзен и Telegram, это бесплатно!

В конечном итоге получается, что сукралозу (Е955) вполне можно добавить в нашу статью Продукты с какими пищевыми добавками категорически нельзя покупать. Возможно, в будущем она будет полностью запрещена, но когда именно никто точно сказать не может.

Черви делятся воспоминаниями друг с другом, обмениваясь РНК. Еще раз черви делятся друг с другом воспоминаниями с помощью РНК

Помимо Homo sapiens на нашей планете живут миллионы других существ. Те, что покрупнее и подобрее как правило оказываются домашними питомцами, а вот остальным повезло меньше. Это касается как крупных диких животных, например, слонов (за ними очень любят охотиться браконьеры, но вообще слоны это отдельная, невероятно интересная тема), так и птиц, членистоногих и насекомых. При этом те же самые муравьи проявляют невероятную смекалку, проживая в структурированных гнездовых сообществах, которые возглавляют королева или королевы. А вот их главная задача отложить тысячи яиц и обеспечить выживание колонии. Умно, не так ли? Но если о муравьях можно рассказать много увлекательных историй, то как на счет червей? Казалось бы, банальнее некуда земляные черви создают норки в почве (глубиной не менее 6080 см), способствуя ее увлажнению, перемешиванию и аэрации. А после прохождения через их кишечник все питательные вещества из растительных остатков высвобождаются. Правда, особой смекалкой эти ребята не отличаются, как и их собратья, проживающие в других организмах, например, паразиты. Но не тут-то было. Как показали результаты нового исследования, микроскопическая нематода Caenorhabditis elegans делится друг с другом воспоминаниями обмениваясь РНК. Вот этого точно никто не ожидал (как минимум мы в редакции Hi-News.ru:)

Интересный факт
Caenorhabditis elegans микроскопический почвенный червь, культивируемый в научных целях в лабораториях

Нас окружают черви

Среднестатистический земляной червь обитает на всех континентах, кроме Антарктиды и с ними хорошо знакомы даже жители мегаполисов. Но нас окружают не только дождевые и земляные черви мир кишит паразитами. И многие их представители пируют, уютно расположившись внутри нашего тела. Некоторые черви бывают настолько маленькими, что их едва можно заметить невооруженным глазом (то что нужно, если вы паразит).

Но именно круглые черви оказались главными героями нового исследования. Знакомьтесь микроскопическая нематода Caenorhabditis elegans ее длина составляет около 1мм. Эти нематоды широко используется в молекулярной биологии начиная с 1974 года и используются в исследованиях по нейрофизиологии, биологии развития и вычислительной биологии.

Геном этого крошечного червя был полностью секвенирован и опубликован в 1998 году (у Caenorhabditis elegans и у человека порядка 20000 генов). А еще Caenorhabditis elegans один из самых простых организмов с нервной системой и имеет всего 302 нервных клетки.

Результаты ранее проведенного исследования показали, что безглазые черви нематоды Caenorhabditis elegans могут, в некотором смысле, видеть, используя цвет. Это помогает им различать токсичные и безвредные бактерии при поиске пищи.

Ну а если вернуться к прекрасному, то есть к гельминтам круглыми паразитам, что проживают в почве и попадают в организм через грязную воду, то эти товарищи славятся своей способностью выживать в низкокислородной среде кишечника человека. Но Caenorhabditis elegans не паразит а близкий родственник гельминтов.

На самом деле нематоды С.elegans могут быть полезны для нас. Все потому, что эти крошечные черви генетически внедряют отвращение к некачественной пище в своих детей, чтобы те держались от нее подальше. Ну а если один червь окажется непослушным и закончит свои дни кверху брюхом, его распадающееся тело, потенциально подхваченное любым проходящим мимо представителем вида, просочиться в организм, будучи закодированным в РНК.

Рибонуклеиновая кислота (РНК) одна из трех основных макромолекул (наряду с ДНК и белками); содержатся в клетках всех живых организмов. РНК состоит из длинной цепочки нуклеотидов, последовательность которых позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Более того, все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.

Кстати, геномы целого ряда вирусов состоят из РНК. Это означает, что для вирусов она играет роль, которую у высших организмов выполняет ДНК.

Как пишет Science Alert со ссылкой на исследование, это замечательное средство передачи памяти было обнаружено учеными из Лаборатории Мерфи Принстонского университета в США в рамках серии исследований наследственного поведения нематод.

Как нематоды обмениваются воспоминаниями?

Отметим, что ранее открытий так называемый «экологический стресс» у таких животных как C. elegans, которые меняют способ включения генов не только у их потомства, но и у собственных детей их потомства… и так далее, из поколения в поколение, способствует передаче такого рода «воспоминаний». И дело не только в червях. Гены у потомства плодовых мух и даже мышей могут измениться благодаря сигналам в среде обитания их родителей, что эффективно изменяет биологические функции будущих поколений.

В прошлом году исследователи опубликовали результаты о реакции C. elegans на потребление бактерии Pseudomonas aeruginosa привлекательного источника пищи, который быстро становится неприятным в их пищеварительной системе. Команда обнаружила, что черви поглощали нити РНК из своей токсичной пищи через кишечник, среди которых был участок некодирующей РНК, под названием Р11.

Изображение: Лаборитария Принстонского университета, США

Когда организм сталкивается с угрозой в окружающей среде, в интересах вида предупреждать других об опасности. Микроскопический круглый червь C. elegans регулярно сталкивается с опасностями в своей среде, такими как патогенная бактерия P. aeruginosa, которая кажется привлекательным источником пищи, но может вызвать отвращение у червей, если ее съесть, пишут исследователи.

Но черви нематоды не могут предупредить друг друга об опасности, выкрикивая предупреждения, как это сделал бы человек. Новая работа исследователей из лаборатории Принстонского университета показывает, что черви, которые сталкиваются с P. aeruginosa могут помочь другим избежать опасности и определяет важнейшую часть механизма, с помощью которого это происходит.

Это интересно: Круглые черви помогли открыть новый механизм продления молодости

Генетическая память

В более ранней работе исследователи из лаборатории Мерфи обнаружили, что черви-матери, заболевшие P. aeruginosa, учатся избегать бактерии и что они могут внушить это поведение избегания своим потомкам в течение следующих четырех поколений. Черви-матери, которые ели P. aeruginosa, поглощают малую РНК P11 через кишечник, которая вызывает сигнал в репродуктивных клетках зародышевой линии червя, который затем передается нейрону, контролирующему его поведение. Вот такой нелегкий путь.

Однако новое поведение передается будущему потомству посредством изменений, внесенных в клетки зародышевой линии. В своей новой статье соавторы Ребекка Мур, Рэйчел Калецки и Чен Лесник с коллегами показывают, что поведение избегания также может передаваться от обученных червей другим наивным взрослым червям.

Выделяя молекулы РНК, нематоды C. elegans могут передавать соседям информацию о встрече с патогенными бактериями.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Открытие предполагает, что черви выделяют некоторый сигнал, который, будучи подхвачен другими особями, может изменить их поведение. Интересно, что потомство червей, «воспитанное» помощью такого сигнала, также избегает патогенной P. aeruginosa в течение следующих четырех поколений. Это говорит о том, что секретируемый сигнал затрагивает тот же путь обучения у червей-реципиентов, что и у тех, кто непосредственно подвергается воздействию патогена.

Мы обнаружили, что ретротранспозон под названием Cer1, который образует вирусоподобные частицы, по-видимому, переносит память не только между тканями (от зародышевой линии червя до его нейронов), но и между отдельными людьми, пишут авторы научной работы, опубликованной в журнале Cell.

Новый эксперимент, помимо прочего, демонстрирует, что генетическая память не является строго семейным делом, и есть доказательства, свидетельствующие о ее способности передаваться поперечно от червя к червю. Но для этого, увы, червя-учителя придется в порошок.

Вам будет интересно: Черви способны находить у людей 15 видов рака

Провокационные выводы

По мнению Крейг Мелло, профессор молекулярной медицины Массачусетского университета и соавтор открытия РНК-интерференции, «выводы, сделанные Мерфи и его коллегами являются провокационными».

Это еще один интригующий эпизод в растущем числе исследований, в которых системные сигналы РНК участвуют в трансгенерационном влиянии на поведение, говорит он.

Следует также отметить, что новое исследование впервые предлагает механизм, с помощью которого такая передача воспоминаний может происходить в природе. Однако работа также поднимает ряд неотложных вопросов. Например, как указывает Мелло, в настоящее время установлено, что черви используют сигналы РНК для передачи информации потомству, но пока неясно, какой именно вклад Cer1 вносит в этот процесс.

Особенно часто C.elegans используют для исследований нервной системы, биологии развития и старения.

Читайте также: Как наша память влияет на углеводный обмен веществ

«Зачем животному нужен вирус, чтобы передавать сигналы потомству?» — спрашивает Мелло. «Что именно передается?» Чтобы продемонстрировать эволюционировавшую взаимосвязь между червями и ретро-элементом Cer1, будет важно ответить на эти вопросы. Хорошие же новости заключаются в том, что команда Мерфи как раз над этим работает. Так что будем ждать. В конце концов даже черви полны сюрпризов.

Похоже, что каждый человек обладает уникальной иммунной системой. Исследователи обнаружили это иммунное разнообразие после определения антител в крови здоровых и больных людей.

В организме каждого из нас есть нечто невидимое. То, что спасает нас от других невидимых глазу вещей. И это иммунитет. И прежде чем вы подумаете, что все знаете про иммунную систему, сообщим она действительно играет жизненно важную роль, защищая организм от вредных веществ, микробов и клеточных изменений, которые могут привести к заболеваниям. А состоит наш иммунитет из различных органов, клеток и белков. Да-да, пока наша иммунная система работает нормально, мы вообще не думаем о ее существовании. Но если иммунитет внезапно дает сбой потому что ослаб или не может бороться с особенно агрессивными микробами вы заболеете. Дело в том, что те микробы, с которыми ваше тело никогда раньше не сталкивалось, могут стать причиной развития той или иной болезни. Интересно, что наша иммунная система ведет своего рода учет микробов каждый, кого она встречает, навеки остается в клетках ее памяти. Это означает, что организм способен быстро распознать и уничтожить микроб, если тот снова попадет в организм. А результаты нового исследования и вовсе показали, что иммунитет каждого человека уникален так же, как отпечатки пальцев. После исследования антител к COVID-19 в крови здоровых и больных людей, авторы исследования пришли к выводу, что существует самое настоящее иммунное разнообразие, о котором мы раньше даже не догадывались.

Что такое иммунитет?

Иммунная система человека состоит из специальных органов, клеток и химических веществ, которые борются с инфекцией (микробами). Основными частями иммунной системы являются: лейкоциты, антитела, лимфатическая система, селезенка и костный мозг. Именно эти части вашей иммунной системы активно борются с инфекцией.

Но с некоторыми инфекциями, такими как грипп и обычная простуда, приходится бороться много раз, так как обилие различных вирусов или штаммов одного и того же типа вируса могут стать причиной развития заболевания. Так что если вы переболели простудой или гриппом от одного вируса, против других иммунитета у вас не будет.

В повседневной жизни наше тело сталкивается и подвергается нападению многих микробов, которые используют хитрые уловки, чтобы проникнуть внутрь и взять его под контроль.

Анатомия иммунной системы

• Существует две основные части иммунной системы, которые работают вместе:
• Врожденная иммунная система, с которой вы родились;
• Адаптивная иммунная система, которая развивается, когда ваше тело подвергается воздействию микробов или химических веществ, выделяемых микробами.

Читайте также: Соль помогает иммунитету бороться с раком

Врожденная иммунная система

Это система «быстрого реагирования». Врожденная иммунная система передается по наследству и активна с момента рождения. Когда эта система распознает захватчика, она немедленно вступает в с ним в бой. Клетки этой иммунной системы окружают и поглощают микробы или вирусы. В результате захватчик погибает внутри клеток иммунной системы. Эти клетки называются фагоцитами.

Приобретенная иммунная система

Приобретенная иммунная система с помощью врожденной системы вырабатывает клетки (антитела) для защиты вашего организма от конкретного захватчика. Эти антитела вырабатываются клетками, называемыми В-лимфоцитами, после того, как организм подвергся воздействию микробов. При этом, антитела остаются в организме, а для их выработки может потребоваться несколько дней. Но после первого воздействия иммунная система распознает захватчика и защищается от него.

Когда вирус чужеродный патоген, вызывающий болезнь атакует организм, ответом на его воздействие становится выработка организмом антител, которые содержатся в тканях и крови.

Приобретенная иммунная система меняется на протяжении всей жизни. Иммунизация тренирует иммунную систему вырабатывать антитела для защиты от вредных заболеваний.

Причем здесь COVID-19?

Итак, обладая хорошо функционирующей иммунной системой, мы можем бороться с большинством микробов и вирусов, которые постоянно и агрессивно приближаются к нам. Частью нашего арсенала оружия для нейтрализации вторгающихся микробов являются белковые молекулы те самые антитела. Они антитела в изобилии содержатся в крови, циркулируя по всему нашему организму, образуя первую линию защиты при появлении нового неприятного микроба.

Как пишут авторы нового исследования в своей статье для The Conversation, для каждого отдельного микроба требуется свой арсенал оружия (антител), чтобы бороться с ними наиболее эффективно. К счастью, наш организм предоставил нам средства для производства миллионов или даже миллиардов различных антител, но все они не могут быть созданы одновременно. Часто специфические антитела вырабатываются только в ответ на определенный микроб.

Если мы заражены бактериями, то начинаем вырабатывать антитела, чтобы атаковать и убивать эти бактерии. Но если мы заражены коронавирусом, то начинаем вырабатывать антитела для нейтрализации этого вируса. А при заражении вирусом гриппа мы снова делаем другие.

новое открытие может помочь объяснить, почему, например, вакцины против COVID кажутся менее эффективными для некоторых людей.

Однако, сколько различных антител присутствует в нашей крови, не было известно. Многие ученые оценивали его более чем в несколько миллиардов и, следовательно, почти неизмеримым. Используя несколько капель крови и метод, называемый масс-спектрометрией, ученые смогли захватить и измерить количество различных антител в крови, а также оценить точную концентрацию каждого из них.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал на платформе Пульс от Mail.ru! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Антитела и коронавирусу

Хотя теоретически наш организм способен вырабатывать триллионы различных антител, первым сюрпризом для авторов работы, опубликованной в научном журнале Cell Systems, стало то, что в кровотоке как здоровых, так и больных людей в высоких концентрациях присутствовало всего от нескольких десятков до сотен различных антител.

Отслеживая эти профили всего по нескольким каплям крови исследователи заметили, что реакция иммунной системы на микробы сильно варьируется от человека к человеку, причем профиль антител каждого человека уникален. И концентрации этих антител изменяются уникальным образом во время болезни или после вакцинации.

В общем и целом, полученные результаты могут объяснить, почему некоторые люди более склонны к заболеванию гриппом или COVID, или почему они быстрее выздоравливают от некоторых болезней, чем другие, пишут авторы исследования.

Исследование создает возможности для создания оптимальных вакцин и лекарств, адаптированных к иммунной системе человека.

Больше по теме: Бороться с COVID-19 иммунитету помогают перенесенные ранее коронавирусные простуды

До сих пор ученые считали невозможным точно отобразить очень сложную смесь антител в крови. Но с помощью метода масс-спектрометрии им удалось разделить вещества на основе их молекулярного состава, и поскольку каждое конкретное антитело имеет особый молекулярный состав, исследователи использовали усовершенствованную методику для измерения всех антител по отдельности.

Этот метод использовался для измерения профилей антител примерно у 100 человек, включая пациентов с COVID-19 и людей, вакцинированных различными вакцинами против. Как показали результаты, одинаковых антител у двух разных людей просто не может быть, даже если они получили одну и ту же вакцину.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что профиль антител каждого человека так же уникален, как и его отпечаток пальца.

Уникальность иммунитета что нужно знать?

Несмотря на то, что различия в антителах невелики, они сильно влияют на течение заболевания. При этом если у кого-то против определенного захватчика антител вырабатывается меньше антител или только антитела, которые менее эффективны для его уничтожения, то болезнь может ударить сильнее или несколько раз. С другой стороны, если люди вырабатывают антитела, которые превосходно нейтрализуют микроб, это антитело может превратить в лекарство и использовать для вакцинации или лечения пациентов.

Обладая крепкой иммунной системой, мы можем бороться с большинством микробов и вирусов, которые постоянно и агрессивно приближаются к нам.

В общем целом новое открытие создает возможности для создания оптимальных вакцин и лекарств, адаптированных к иммунной системе человека. Составляя карту профиля антител человека, можно отследить, как его организм реагирует на вакцину или инфекцию или даже на медикаментозное лечение.

Это интересно: Сколько антител нужно для выработки иммунитета против COVID-19?

Таким образом, вы также можете проверить, вырабатывает ли ваш организм достаточное количество нужных антител, например, против коронавируса. И если их недостаточно, то вакцинация станет наиболее верным решением. А если вы по-прежнему сомневаетесь, стоит ли делать прививку против COVID-19, читайте наш материал о мифах и фактах о вакцинации против новой коронавирусной инфекции. Будьте здоровы и не забывайте про иммунитет!

В условиях отсутствия гравитации в ДНК появляются ошибки

Мутации в ДНК могут возникать по самым разным причинам. К примеру, радиоактивное излучение повреждает генетические буквы, которые представляют собой азотистые основания. Так как они и образуют генетической код, их повреждение вызывает в ДНК ошибки, в следствие которых появляются мутации. К примеру, известно, что легко повреждают генетической код космические лучи. Причем они представляют собой опасность, от которой очень сложно защититься. В частности, какой бы защищенной ни была МКС, уровень радиации на ней в 100 раз выше, чем на Земле. Это существенно осложняет длительные космические перелеты. Но, как оказалось, космическое излучение не единственная опасность, угрожающая генетическому коду в космосе. Оказывается, мутации может вызывать еще и отсутствие гравитации, о чем сообщают американские ученые.

Без гравитации при копировании ДНК возникают ошибки

Ошибки в генетическом коде могут возникнуть даже без каких-либо мутагенов, то есть сами по себе. Связано это с тем, что ферменты, отвечающие за копирование ДНК, они же ДНК-полимеразы, выполняют свою задачу не со стопроцентной точностью. Это напоминает человека, который переписывает текст. Теоретически оригинал и копия должны быть идентичными, но на практике в копию могут закрасться ошибки. Причем такие мутации могут быть непросто ошибкой природы, а иметь практический смысл. По мнению некоторых ученых, именно они являются основной движущей силой эволюции, а не естественный отбор.

Но какое к этому отношение имеет гравитация, спросите вы? Как утверждают сотрудники Университета Торонто и Университета Куинс гравитация влияет на точность копирования генетического кода ДНК-полимеразой. К такому выводу они пришли в результате исследования, которое проводилось в реактивном самолете. Он поднимался на высоту 8 км, а потом в течение 20 секунд свободно падал до высоты в 3,3 км. В результате на борту возникала невесомость, а точнее микрогравитация, аналогичная той, которую испытывают парашютисты в свободном полете до того, как раскрывается парашют.

В условиях свободного падения ДНК-полиеразы допускали большое количество ошибок при копировании ДНК кода

Авторы работы использовали специальный аппарат, который позволяет производить копирование части ДНК длиной в тысячу нуклеотидов в полуавтоматическом режиме. В процессе исследования ДНК-полимераза удваивала генетический код, взятый из кишечной палочки. Подробности были опубликованы в издании Frontiers in Cell and Developmental Biology. Как утверждают авторы статьи, в условиях микрогравитации ДНК-полимераза допускала гораздо больше ошибок, чем в обычных земных условиях. Причем процент ошибок возрастал до 140%.

Ошибки были самыми разными. Иногда копирующий фермент вставлял в генетический код неверную генетическую букву. Также он пропускал буквы или вставлял вместо одной несколько лишних букв. Правда, большую часть этих мутаций устраняла функция проверки ошибок, которую можно сравнить с вычитыванием текста человеком, после того, как он закончил его переписывать. Тем не менее, часть ошибок все равно оставалась.

Гравитация влияет на все механизмы, которые происходит в живых организмах на Земле

Почему отсутствие гравитации вызывает мутации

Результаты исследования американских ученых вызывают вопрос почему гравитация влияет на точность копирования генетического года? Дело в том, что жизнь зародилась и эволюционировала в условиях постоянного воздействия силы тяжести. Как предполагают авторы исследования, гравитация повлияла на все механизмы, которые происходят в живых организмах, в том числе на молекулы. Но, это лишь общее предположение. Сказать точно, как именно гравитация влияет на ДНК-полимеразы, ученые пока не могут.

Еще более интересный и актуальный вопрос опасно ли для космонавтов влияние гравитации на копировальные механизмы ДНК ? Вполне возможно, что нет. Дело в том, что наши клетки отличаются от клеток бактерий, и молекулярные процессы в них происходят иначе.

Подписывайтесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.

Высокая погрешность ДНК-полимеразы в невесомости, возможно, не опасна для космонавтов

В наших клетках имеются специальные механизмы, которые исправляют мутации. Причем в результате других исследований ученые выяснили, что они обладают высокой эффективностью. К примеру, сперматозоиды, которые длительное время находились на орбите, показали способность к оплодотворению. Более того, в результате оплодотворения ими яйцеклетки возникают вполне здоровые эмбрионы. Подробную информацию об этом опубликовали ученые института Яманаси в издании Science Advances.

Напоследок напомню, что мутации могут быть не только негативными, приводящими к различным проблемам со здоровьем, таким как онкология, но и позитивными. В частности, по мнению некоторых ученых мутация может увеличить продолжительность жизни на 23%.

Последние комментарии