Генетика прямохождения: какие изменения в геноме позволили человеку перемещаться на двух ногах

Однократная доза креатина может временно улучшить когнитивные функции при нехватке сна, установили исследователи из Германии. Ключевая функция креатина — участие в энергетическом обмене и регенерация молекул АТФ в мышцах и мозге (поэтому он входит в состав добавок для спортивного питания). Ранее было показано улучшение когнитивных функций при продолжительном приеме креатина, а также его способность противодействовать нежелательным изменениям метаболизма в мозге при депривации сна.

Пятнадцать добровольцев в возрасте 20–28 лет участвовали в двух повторностях эксперимента: в одну ночь получали высокую дозу креатина (0,35 г/кг), в другую плацебо, затем всю ночь не спали. До начала эксперимента, а также через 3, 5,5 и 7,5 часов после приема креатина или плацебо участники проходили тесты и МРТ-сканирование. Уже через три часа у принявших креатин улучшались метаболизм мозга и результаты тестирования, в частности, кратковременная память в тестах на запоминание цифр и слов. Через четыре часа эффект достигал пика и продолжался около девяти часов.

Клетки ЦНС обычно поглощают креатин в небольших количествах и восполняют потребность в нем за счет синтеза; эффект дополнительных доз можно наблюдать только в стрессовых условиях, повышающих его внутриклеточное потребление. «На данный момент людям не рекомендуется принимать такую высокую дозу креатина в домашних условиях, поскольку высокие дозы этого вещества создают большую нагрузку на почки, — говорит первый автор статьи Али-Горджи-Нейад из Института нейронаук и медицины (Юлих, Германия). — Однако, если будущие исследования покажут улучшение когнитивных функций при более низких дозах, креатин может стать серьезным конкурентом кофе во время долгих рабочих ночей».

Regeneron Pharmaceuticals и Mammoth Biosciences сообщили о коллаборации в исследованиях, разработке и коммерциализации методов CRISPR-редактирования генов in vivo (в живом организме).

Компания Mammoth, среди соучредителей которой лауреатка Нобелевской премии 2020 года Дженнифер Дудна, разрабатывает молекулярно-диагностические тесты на основе CRISPR и новые системы для редактирования. В числе их активов ультракомпактные нуклеазы NanoCas (семейство Cas14) и CasPhi, чей небольшой размер облегчает доставку CRISPR-системы в клетку. Regeneron разрабатывает аденоассоциированные вирусные векторы (AAV), которые доставляют груз в определенные клетки и ткани, используя нацеливание с помощью антител. Ранее Regeneron в коллаборации с Intellia применил CRISPR для нокаута гена транстиретина in vivo при транстиретиновом амилоидозе (доставка в печень); компании продолжают сотрудничество по таргетной доставке.

Regeneron Pharmaceuticals и Mammoth Biosciences будут совместно выбирать мишени и вести исследования, а Regeneron возглавит разработку и коммерциализацию. В рамках сделки Mammoth получит от Regeneron инвестиции в акционерный капитал в размере $95 млн и авансовый платеж в $5 млн.

Mammoth также будет иметь право на получение до $370 млн за каждую мишень в разработке, на промежуточные выплаты по достижении определенных регуляторных и коммерческих этапов и на роялти. Mammoth может принять решение о совместном финансировании и распределении прибыли от программ сотрудничества вместо поэтапных выплат и роялти. Со своей стороны, Regeneron получит доступ к технологиям редактирования генов Mammoth, за исключением определенных мишеней, на пять с половиной лет, с возможностью оплаты доступа еще на два года.

Маленькие нуклеазы огромных фагов — новый инструмент для редактирования геномов

У бактериофагов обнаружили CRISPR-системы всех известных типов

Лекарственно-устойчивые инфекции ежегодно убивают более 1,2 миллиона человек, и к 2050 году это число может вырасти до 10 миллионов. ВОЗ классифицирует устойчивость к антибиотикам как одну из величайших угроз здравоохранению. Авторы исследования, которое будет представлено на Глобальном конгрессе ESCMID (Барселона, 27–30 апреля) нашли доказательства передачи бактерий с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) между кошками и собаками и их владельцами.

В исследование включили пять кошек, 38 собак и 78 человек из 43 домохозяйств в Португалии и 22 собаки и 56 человек из 22 домохозяйств в Великобритании. Анализировали образцы фекалий и мочи, мазков с кожи собак, кошек и их хозяев. Все люди были здоровы, у всех животных были инфекции кожи и мягких тканей или мочевыводящих путей, в дальнейшем вылеченные.

У одной собаки из Португалии обнаружили штамм кишечной палочки Escherichia coli с МЛУ, продуцирующий в том числе фермент OXA-181 (устойчивость к карбапенемам). Три кошки и 21 собака (24 из 43 домашних животных, 55,8%) и 28 владельцев (35,9%) были носителями бактерий, продуцирующих бета-лактамазы ESBL/Amp-C и устойчивых к цефалоспоринам третьего поколения. В одном домохозяйстве с кошкой и в четырех с собаками животное и хозяин были носителями одного и того же штамма с ESBL/AmpC. В одном из этих пяти домохозяйств у собаки и ее владельца также был общий штамм устойчивой к антибиотикам Klebsiella pneumoniae.

В Великобритании одна собака была колонизирована двумя штаммами кишечной палочки, продуцирующими бета-лактамазу NDM-5 и устойчивыми к цефалоспоринам третьего поколения, карбапенемам и некоторым другим группам антибиотиков. Enterobacterales, продуцирующие ESBL/AmpC, были выделены от восьми собак (36,4% домашних животных) и трех владельцев (12,5%). В двух домохозяйствах собака и владелец были носителями одних и тех же бактерий.

Исследователи рекомендуют хозяевам домашних питомцев строго соблюдать правила гигиены, в том числе мыть руки после того, как погладили животное. Также они считают, что домохозяйства с кошками и собаками следует включить в национальные программы мониторинга устойчивости к антибиотикам.

Естественное, но не искусственное освещение помогает контролировать течение и предотвращать развитие диабета 2 типа. Доклад на эту тему был сделан на ежегодной встрече Европейской ассоциации по изучению диабета в Гамбурге, Германия (2–6 октября 2023 года). Авторы доклада, ученые из Нидерландов и Швейцарии, связывают рост метаболических заболеваний (включая диабет) с рассогласованием между внутренними циркадными часами и образом жизни современного человека. Они хотели проверить, сможет ли естественное освещение улучшить уровень сахара в крови у людей с диабетом, а также повлиять на их метаболизм.

Тринадцать участников (средний возраст 70 лет) поселили в исследовательском центре, чтобы контролировать условия их жизни. Часть из них с 8 утра до 5 вечера подвергалась воздействию естественного освещения из окон в течение 4,5 дней, другая часть — воздействию искусственного освещения. Через четыре недели эксперимент повторяли с другими условиями. Вечер проводился при слабом освещении, ночь — в темноте. Диета была стандартной. Уровень сахара в крови измеряли постоянно. На четвертый день определяли и другие параметры, в том числе дыхательный коэффициент, который помогает определить, жиры или углеводы используются в качестве источника энергии. На пятый день делали биопсию мышечной ткани для определения экспрессии циркадных генов.

При естественном освещении уровень сахара в крови оставался в пределах нормальных значений дольше. Организм участников также быстрее переключался с использования углеводов на использование жиров. А гены, контролирующие циркадные ритмы (Per1 и Cry1), были более активными. Таким образом, авторы подтвердили пользу естественного освещения для метаболизма. Они планируют определить, сколько времени нужно проводить на улице, чтобы компенсировать работу в офисе при искусственном освещении.

Многие домашние собаки страдают от воспалительных кишечных заболеваний, которые сопровождаются рвотой, метеоризмом, снижением аппетита и потерей веса. Эти заболевания, очевидно, ассоциированы с дисбактериозом кишечника, а существующие пищевые добавки не всегда эффективны. Ученые из Университета штата Орегон и Карлсоновского колледжа ветеринарной медицины идентифицировали новый штамм, который может стать пробиотиком для собак.

Исследователи взяли желудочно-кишечный материал от мертвого волка, сбитого машиной, и получили 20 изолятов кишечных бактерий, которые, как показали предварительные генетические анализы, обладают пробиотическими свойствами. Филогенетическую принадлежность определяли с помощью секвенирования генов 16S рРНК. Авторы также сделали полногеномное секвенирование штамма Paenibacillus sp., который обозначили как ClWae2A. У этой бактерии имеются гены ферментов, которые могут расщеплять крахмал (компонент рациона домашних собак, который плохо переваривается и отрицательно влияет на микробное сообщество). Кроме того, у нее есть генные системы, экспрессирующие соединения с антимикробным эффектом, и она действительно подавляет рост патогенных Staphylococcus aureus, а также Escherichia coli и Micrococcus luteus.

Авторы считают, что найденный штамм может стать пробиотиком для домашних животных, и планируют провести полногеномное секвенирование еще четырех или пяти видов бактерий из ЖКТ волка. Они подчеркивают, что пробиотики следует искать в кишечниках диких волков, поскольку рацион волков в неволе неоптимален, как и у собак.