Физика

Консорциум ученых создал первый в истории молекулярный атлас сосудистой системы мозга с разрешением в одну клетку. Для этого медики секвенировали РНК более 600 тысяч клеток в 117 образцах тканей мозга и выявили ключевые различия между сосудами здорового и больного мозга. Атлас описывает период от раннего развития мозга у плода до зрелости, а также стадии изменения разных сосудозависимых патологий центральной нервной системы, включая опухоли мозга. Исследование принесет пользу и врачам и ученым, занимающимся вопросами эволюции мозга и появления опухолей, а также нейробиологам, иммунологам и генетикам, изучающим отдельные клетки.

Для потребления еды будущего надо сначала создать человека будущего. Иначе мечтания биотехнологов могут превратиться в красивую, но бесполезную иллюстрацию для глянцевого журнала.

Биотехнологии инновационных продуктов питания переживают бум. В этой статье мы соберем идеальный завтрак будущего: генноотредактированный кофе, веганский яичный белок из грибов и белковая добавка, сделанная бактериями из воздуха, острые томаты и неострые листья горчицы.

Обычно млекопитающие и человек активно воспринимают мир в течение нескольких мгновений, а затем делают небольшую паузу, чтобы мозг в это время смог переоценить реальность. Долговременно он запоминает лишь часть впечатлений дня, поэтому в последнее время нейрофизиологи утвердились в мысли, что консолидация памяти происходит во время сна. Новое исследование инвазивными методами на мышах проясняет, как в режиме бодрствования мозг выбирает моменты, которые будут отмечены как важные и останутся в памяти до тех пор, пока сон не сделает их постоянными.

«Прошел регистрацию оригинальный российский препарат против болезни Бехтерева — первый в мире и первый в своем классе, способный остановить развитие болезни Бехтерева, которая пока считается неизлечимой», — пишут СМИ. Это оригинальный российский препарат, не копия зарубежной разработки. И это инновационный препарат на основе моноклонального антитела, для создания которого нужно было установить причины заболевания на молекулярном уровне. Что за препарат, как он работает, зачем нужно антитело, подавляющее иммунный ответ, — разбираемся вместе с читателями.

Что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».

Зеленые и красные колбочки, специализированные светочувствительные клетки, позволяют нам видеть миллионы цветов чего не могут собаки, кошки и другие млекопитающие. Ученые считали, что колбочки образуются случайно, клетки бессистемно выбирают цвет. Выращенные в пробирке органоиды сетчатки глаза впервые позволили выявить тонкие генетические различия в органоидах и проследить за изменением числа разных колбочек за 200 дней. Оказалось, что высокий уровень ретиноевой кислоты на ранних стадиях развития органоида связан с высокой долей зеленых колбочек, то есть производная от витамина А молекула определяла цвет специализации колбочки. Пропорции разных колбочек у людей очень разные. Ученые считают, что близки к выяснению механизмов дальтонизма, возрастной потери зрения и заболеваний, связанных с фоторецепторными клетками.

Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов, каждый из которых имеет свой собственный электрический режим работы. Группы нейронов с похожими паттернами генерируют электрические колебания, волны мозга, которые имеют различную частоту. Недавно ученые обнаружили универсальное явление — в самых верхних слоях нейронов коры преобладают быстрые гамма-волны, в нижних — более медленные колебания альфа- и бета-волн. Пока опыты включают записи электрической активности трех пациентов, которым для операции были вставлены электроды в мозг. Результаты подтверждают теорию, что анатомическая организация мозга помогает ему включать новую информацию, переносимую высокочастотными колебаниями, в уже существующие представления и память, поддерживаемые низкочастотными колебаниями.

Антропологи уверены, что эволюция Homo sapience закончилась и принципиальных изменений в строении наших тел не ожидается. Однако изменения-то идут, но непонятно, закрепляются они генетически или это индивидуальная история, связанная с воздействием окружающей среды на конкретного человека. Возьмем такой жизненно важный орган, как мозг.

Школьник, тоскливо влачащийся утром на занятия и вваливающийся в класс сразу после звонка, — знакомая картина. А ложился бы он, голубчик, пораньше и пораньше вставал — был бы утром бодр и свеж и никуда не опаздывал. Ан нет, господа советчики, не так всё просто.

Соединительные ткани человеческого организма, кости, хрящи, сухожилия, кожа и связки обладают пьезоэлектрическими свойствами, то есть при деформации генерируют электрический заряд. Пьезоэлектриками являются и полимеры бактериального происхождения. Они биосовместимы и биоразложимы, поэтому интересны для создания матриц для выращивания живых тканей и имплантатов. Ученые МГУ с коллегами разработали новые пьезоактивные биоматериалы, адгезией бактерий к которым управляет магнитное поле. Материалы с наночастицами имитируют структуру и свойства соединительной ткани, которая состоит из переплетенных полимерных волокон. Способность управлять поведением живых клеток ученые исследовали на бактериях двух видов: грамотрицательных E. coli и грамположительных Lactobacillus fermentum.

Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?

Прошло 40 лет с момента создания т. н. «кремлевской таблетки». И вдруг видим в журнале «Science Advances» статью с таким названием — «Вибрирующий проглатываемый биоэлектронный стимулятор модулирует рецепторы растяжения желудка для иллюзорного насыщения». Специалисты из MIT разработали электронную таблетку VIBES — новое оружие в борьбе с эпидемией ожирения.

Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Биологи решили разобраться с этим вопросом на примере диких пингвинов.

Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которые в нем обитают.

Во время еды сигналы насыщения, переданные желудочно-кишечным трактом в мозг, препятствуют перееданию. Учёные современными методами изучили, как совместно работают регуляция наполнением желудка и вкусом пищи у мышей. Оказалось, что механизм явления связан с двумя видами отрицательных обратных связей и их характерными временами в глубоких структурах мозга. Авторы надеются, что исследование позволит детальнее понимать механизм ожирения и откроет путь к его лечению.