Обзор: "НАУКА и ОБЩЕСТВО". НАУКА. 5.
99 События первой половины сентября 2023 из мира науки для Вас - в коротком обзоре "НАУКА и ОБЩЕСТВО. НАУКА.4."
Бактерия с синтетическим минимальным геномом сохранила способность к адаптивной эволюции
В 2016 году американские биологи создали бактерию с синтетическим минимальным геномом, содержащим всего 493 гена — меньше, чем у любого другого организма, способного самостоятельно расти в лабораторных условиях. Ожидалось, что удаление всех генов, кроме абсолютно необходимых для выживания, может сделать бактерий неспособными к адаптивной эволюции. Однако эволюционный эксперимент, поставленный для проверки этой гипотезы, не подтвердил ее. Оказалось, что «минимизированные» бактерии сохранили эволюционный потенциал. Их приспособленность (оцениваемая по скорости размножения) в ходе эксперимента росла даже быстрее, чем у исходных, неминимизированных бактерий, у которых в геноме 901 ген. Изначально минимизация вдвое снизила скорость размножения, но за 2000 поколений бактерии вернулись к исходному уровню приспособленности. Исследование показало, что искусственно спроектированные упрощенные организмы могут быть оптимизированы эволюционными методами, что открывает новые горизонты перед синтетической биологией.
Новый метод анализа ДНК с листьев может революционизировать мониторинг биоразнообразия
За 72 минуты работы исследователи обнаружили 52 животных в тропическом лесу
Всего несколько мазков с горсти листьев могут многое сказать о том, какие животные бродят в этом районе.
Две дюжины мазков листьев с растений в национальном парке Кибале в Уганде показали потрясающе точную генетическую картину разнообразия позвоночных парка, сообщают исследователи в журнале Current Biology от 21 августа. В мазках была обнаружена ДНК окружающей среды, или эДНК, выделенная от 52 животных, 30 из которых можно было идентифицировать на видовом уровне. Быстрый и простой метод - потенциально революционный способ мониторинга биоразнообразия.
https://www.sciencenews.org/article/environmental-dna-leaf-swab-technique-biodiversity
В России разработали программное обеспечение для предсказания расположения элементов генома человека
В Центре искусственного интеллекта НИУ ВШЭ создали программное обеспечение для предсказания расположения элементов генома человека. Ученые использовали методы глубинного обучения на основе омиксных данных о различных молекулярных компонентах организма. Исследование выполнено в соответствии с задачами федерального проекта «Искусственный интеллект» национального проекта «Цифровая экономика».
Разработка поможет генетическим лабораториям расширить интерпретацию результатов персональной диагностики, а фармацевтическим компаниям будет полезна при поиске таргетов в разработке лекарств.
Невесомость изменяет экспрессию генов в Т-лимфоцитах
Для безопасности дальних космических перелетов необходимо знать, как пребывание в невесомости влияет на иммунную систему космонавтов. В журнале Science Advances вышло исследование, посвященное влиянию микрогравитации на изменение профиля транскрипции Т-лимфоцитов. Ученые обнаружили, что в условиях невесомости в CD3+ Т-лимфоцитах активируются гены, характерные для наивных лимфоцитов, а участвующие в активации и дифференцировке Т-клеток гены подавляются, но к третьей неделе пребывания в невесомости профиль транскрипции практически восстанавливается.
Исследование роли суперусилителей в инициировании роста рака поджелудочной железы
Исследователи определили, как регуляторные участки генов, называемые суперусилителями, могут стимулировать рост протоковой аденокарциномы поджелудочной железы (PDAC), на долю которой приходится более 90 процентов всех случаев рака поджелудочной железы.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications 6 сентября, команда, возглавляемая исследователями из Института биологических исследований Солка, исследовала клеточные линии PDAC и обнаружила несколько активных суперусилителей, которые приводят к каскаду усиления регуляции белка, приводящему к фенотипу рака.
Суперусилители - это участки ДНК с высокой плотностью связывания факторов транскрипции, которые являются важнейшими факторами онкогенеза. В то время как предыдущие исследования выявили факторы транскрипции, управляемые суперусилителями, которые играют определенную роль в PDAC, те, которые вызывают длительное увеличение трансляции, необходимое для пролиферации, все еще не изучены, пишут авторы.
Российские биомодифицированные удобрения повысили урожайность до 30%.
Сотрудники Всероссийского института сельскохозяйственной микробиологии и Санкт-Петербургского государственного университета в рамках своей работы в НЦМУ «Агротехнологии будущего» разработали минеральные удобрения нового поколения.
Темой их исследования в научном центре мирового уровня стала возможность создания биологически активных азотных, фосфорных и комплексных удобрений, которые содержали бы полезные микроорганизмы, благотворно влияющие на рост растений.
– Ученые изучили приживаемость перспективных штаммов эндофитных бактерий на субстратах для обработки гранул таких удобрений. Было выявлено, что споровые формы бактерий рода Bacillus хорошо сохраняются в сухих субстратах-носителях в течение 12 месяцев, – рассказали в пресс-службе НЦМУ «Агротехнологии будущего».
После разработки технологии получения вышеуказанных удобрений были созданы экспериментальные образцы. Демонстрационные полевые опыты с биологически активными комплексными минеральными удобрениями нового поколения прошли в Ленинградской области. В результате повышение урожайности было зафиксировано у яровой пшеницы и кукурузы на 15%, у картофеля – на 20%, у салата – на 30%.
Свою разработку ученые представили ведущим производителям удобрений, таким как «Еврохим», «Фосагро», «Акрон» и «Уралхим». Совместно с предприятием «Воскресенские минеральные удобрения» уже спроектирован цех площадью 700 кв. м для производства 30 тысяч тонн в год удобрений нового поколения, включающих как традиционные минеральные компоненты, так и комплексы специально подобранных микроорганизмов.
Напомним, что Россия находится на 3 месте в мире по объему производства удобрений для сферы АПК, при этом являясь его крупнейшим экспортером. Научные разработки новейших удобрений – это еще один способ развития сельского хозяйства в стране, а также шанс зарекомендовать себя на мировом рынке.