Ученым стали доступны 500 тысяч геномов UK Biobank

К порядку миксобактерий присоединилось новое семейство — Pendulisporaceae. Его отличает способность к образованию спор; представителей семейства обнаружили в образцах почвы Филиппин и Замбии. Это важное открытие, потому что представители Pendulisporaceae — хищники и вырабатывают антибактериальные вещества, которые потенциально можно использовать в клинике. Уже давно не появлялось принципиально новых антибиотиков, особенно способных справиться с резистентными грамотрицательными бактериями. Есть все шансы найти такие вещества у представителей нового семейства. Подробнее. 

Ученые проанализировали геном тернового венца — многолучевой морской звезды, которая быстро размножается и повреждает коралловые рифы, в том числе Большой Барьерный риф. Они выявили гены, связанные с размножением, а также гены, экспрессия которых зависит от сезона. Их задача — прицельно воздействовать на морских звезд, чтобы препятствовать их размножению и контролировать численность. Подробнее. 

У птиц Нью-Йорка выявили высокопатогенный подтип птичьего гриппа H5N1. Исследователи с помощью учащихся старшей школы собрали 1927 образцов птичьих фекалий с января 2022 года по ноябрь 2023 года. H5N1 обнаружили у шести птиц четырех видов; положительные образцы собрали в городских центрах реабилитации дикой природы. О присутствии H5N1 у птиц Нью-Йорка ученые уже знали, но, по словам авторов исследования, важно привлечь внимание к этой проблеме и обращаться с дикими птицами осторожно, даже если вы хотите им помочь. Подробнее.

Распространенный в настоящее время штамм холеры (Vibrio cholerae) обладает уникальным свойством — он умеет уничтожать чужеродные плазмиды, которые могут повредить ему. Эта «иммунная система» также защищает штамм от паразитических мобильных генетических элементов. Она состоит из двух белков, один таргетирует плазмидную ДНК, а другой уничтожает ее. Ученые также отметили сходство этой системы с комплексом CRISPR-Cascade. Подробнее. 

По всей видимости, родиной всех восьми видов баобабов был Мадагаскар, где они образовывали гибриды. Впоследствии два вида пересекли океан и заселили Африку и Австралию. Исследование также показало, как баобабы приспособились к таким разным опылителям — бражникам, лемурам и даже летучим мышам. Авторов особо интересует вопрос сохранения баобабов Мадагаскара. Подробнее.

Ученые проанализировали медицинские данные 12 394 детей в возрасте от шести месяцев до семи лет, а также 3 889 людей в возрасте 24 лет и показали, что дети с хроническим недосыпом почти в два раза чаще страдают от психоза и почти в четыре раза чаще испытывают психотический эпизод к 24 годам. Причинно-следственную связь показать не удалось, но дело может быть в повышенном уровне воспаления. Подробнее.

Ученые реконструировали самый большой на настоящий момент фрагмент мозга человека до единичных синапсов. Впрочем, «большой» в данном случае означает всего лишь половину рисового зерна. Но этот кубический миллиметр мозга вмещает 57 000 клеток, 230 миллиметров кровеносных сосудов, 150 млн синапсов и 1400 терабайт данных. Есть одно затруднение — мозг принадлежал человеку с эпилепсией, так что ученые не уверены, что из обнаруженных закономерностей является нормой, а что — последствием болезни. Подробнее. 

У бабочек и моли пол чаще всего определяет специфичная для самок хромосома W, несущая ген Feminizer, которая инициирует развитие по женскому пути и подавляет ген Masculinizer на половой Z-хромосоме (инициирует развитие по мужскому пути). Однако у африканских бабочек Bicyclus anynana работает другой механизм. Пол определяется числом и гетерозиготностью аллелей гена BaMasc на хромосоме Z. Эмбрионы с единственным аллелем BaMasc (WZ и Z0) развиваются в самок, гетерозиготы по гену BaMasc с кариотипом ZZ — в самцов, а гомозиготы ZZ — в самок, которые погибают еще во время эмбриогенеза. Отбор против гомозигот привел к тому, что среди 246 самок обнаружили 205 разных последовательностей BaMasc. Подробнее.

Ферменты с бороновой кислотой в реактивном центре не встречаются в природе, но активно изучаются химиками. В настоящий момент их использование ограничено, так как эти ферменты действуют медленно и не очень подходят для получения конкретного энантиомера. В новой работе ученые внесли в фермент группу с бором в составе синтетической аминокислоты. После этого они использовали направленную эволюцию, чтобы получить ферменты с лучшими свойствами. Подробнее.

Гибкость работы мозга обеспечивается за счет такого свойства нейронов, как «смешанная селективность». У большинства нейронов нет одной заданной функции, вместо этого они параллельно участвуют в разных вычислениях (мыслях). Сфокусироваться нейронам помогают осцилляции (когда множество нейронов поддерживают единый ритм электрической активности) и нейромедиаторы. Подробнее. 

Увеличение продолжительности жизни и пенсионного возраста, а также улучшение некоторых аспектов здоровья влияют на восприятие старости. В немецком исследовании поучаствовали 14 056 человек 1911–1974 года рождения. В период с 1996 по 2021 годы (когда участникам было 40–100 лет) они до восьми раз отвечали на вопросы о старении. Люди, которые родились в 1911 году, отвечали, что старость наступает в 71, а в 1956 — в 74. Однако в последние годы эта закономерность уже не так выражена. Также по мере того, как человек стареет, возраст, который он считает «старостью», отодвигается (до некоторого предела). Подробнее. 

Идентификация отдельных клеток при микроскопии — важная задача, но бывает тяжело отличить их от других клеток и фона. С этим помог бы справиться искусственный интеллект (ИИ), но сначала его нужно обучить. К сожалению, есть недостаток аннотированных данных, так как сегментация единичных клеток — очень трудозатратный процесс. Тогда ученые создали реалистичные изображения единичных клеток с помощью другого ИИ. Полученные таким методом изображения уже аннотированы и могут быть использованы для обучения модели. Подробнее.

Ученые использовали бластоиды (структуры, которые обладают некоторыми свойствами эмбрионов, но не могут развиться в организм), чтобы изучить формирование эмбрионов, из которых потом разовьются монозиготные близнецы. «Близнецовые» бластоиды чаще развивались, если ученые засевали на подложку большое количество стволовых клеток, а также если была выше концентрация веществ, способствующих дифференцировке стволовых клеток в трофэктодерму. Авторы предположили, что быстрый рост трофэктодермы может провоцировать разделение внутренней клеточной массы. Подробнее.

Новый тест использует ИИ для того, чтобы диагностировать рак поджелудочной железы, желудка и колоректальный рак. При этом не обязательно использовать свежий образец, достаточного сухого пятна крови. Пока рак выявили у 82–100% пациентов, но технологию еще совершенствуют. Авторы работы сомневаются, что тест скоро будет доступен пользователям, но возлагают на него большие надежды. Подробнее.

Ученые показали, что один из видов амазонских бабочек появился в результате гибридизации двух других видов. Предки современных Heliconius melpomene и Heliconius pardalinus гибридизовались, чтобы создать третий отдельный вид — Heliconius elevatus — примерно 200 000 лет назад. Это важное открытие, так как достаточно сложно доказать, что один вид является гибридом других видов. Подробнее. 

В новой работе ученые показали, что озон нарушает двойные связи в половых феромонах дрозофил, из-за чего стираются межвидовые границы. При небольшом повышении уровня озона самцы дрозофил утрачивают предпочтение к самкам своего вида, в результате чего чаще рождаются гибриды, в том числе стерильные. Рост уровня озона все чаще регистрируется в жаркие дни, и авторы исследования считают, что этим можно объяснить снижение числа насекомых. Подробнее. 

Секвенировав более сотни геномов многоклеточных водорослей, ученые показали, что многоклеточность развилась в трех линиях водорослей независимо. Многоклеточные водоросли отличаются от одноклеточных наличием генов клеточной адгезии, клеточной дифференциации, межклеточных коммуникаций и межклеточного транспорта. Эти гены были обнаружены у вирусов, заражающих водоросли. Ученые предположили, что критическим фактором обретения многоклеточности был горизонтальный перенос генов от вирусов к водорослям. Подробнее.

До сих пор не совсем понятно, как плохая диета и ожирение связаны с повышенным риском рака. Ученые показали, что клетки людей с мутациями в гене BRCA2 особо чувствительны к метилглиоксалю — веществу, которое образуется в организме при переработке глюкозы. Оно может нарушать целостность ДНК и индуцировать рак. Предположительно, у людей без мутации в BRCA2, но с повышенным из-за диабета уровнем метилглиоксаля тоже могут образовываться такие нарушения — признаки повышенного риска развития рака. Подробнее.

Дороги, заборы, города и другие сооружения препятствуют миграции антилоп гну. Ученые показали, что это плохо сказывается на их генетическом здоровье. Снижается генетическое разнообразие, популяции становятся более генетически изолированными, повышается уровень инбридинга. Все это приводит к худшей выживаемости, особенно в условиях изменяющегося климата. Подробнее.

Бонобо долгое время считались более миролюбивыми, чем шимпанзе. Однако долговременное наблюдение за всеми контактами 12 самцов бонобо и 14 самцов шимпанзе в природе показало, что это не совсем так. Оказалось, что самцы бонобо чаще, чем шимпанзе, проявляли агрессию по отношению к другим самцам (в 2,8 раза). В то же время самцы бонобо реже атаковали самок, но самки чаще атаковали самцов. Ученые объясняют это тем фактором, что самки бонобо чаще стоят на более высокой социальной ступеньке, чем самцы. Подробнее.

Репродуктивно-респираторный синдром свиней — опасное вирусное заболевание, которое приносит индустрии $2,7 млрд убытков ежегодно. Вакцинация не обеспечивает 100%-ную защиту. Однако удаление рецептора CD163 с поверхности клеток полностью предотвращает заражение. Британская компания Genus plc, специализирующаяся на разведении скота с желаемыми чертами, модифицировала четыре линии свиней так, чтобы ген CD163 не экспрессировался. К концу года она планирует получить разрешение FDA на продажу таких свиней с целью употребления в пищу человеком. Также компания надеется получить разрешение в Китае (главный потребитель свинины).

Несмотря на то, что у таких свиней нет чужеродной ДНК, FDA рассматривает изменения, внесенные в ДНК с помощью CRISPR, как «новое экспериментальное лекарственное средство», поэтому новая порода требует соответствующей регистрации. Нужно установить безопасность измененного гена, его наследуемость и стабильность в течение поколений, а также резистентность свиней к вирусу. Это долгий и дорогой процесс, который не все специалисты считают обязательным. Дело осложняет то, что хотя модификация гена CD163, защищающая от вируса, может возникать спонтанно, ее никогда не наблюдали у свиней. Еще одно препятствие на пути внедрения новых свиней на рынок — их принятие потребителем. Ранее созданные генетически модифицированные животные, одобренные FDA (быстрорастущий лосось и гипоаллергенные свиньи GalSafe), не получили широкого распространения.