Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Микробиологии


Новости Микробиологии (109)

Исследовательская группа по экспериментальной экологии и эволюции Института химической экологии имени Макса Планка (Йена, Германия) под руководством доктора Кристиана Коста (Christian Kost) открыла новый тип взаимодействия между клетками бактерий, при котором они «соединяются» нанотрубочками и обмениваются с их помощью нужными им химическими соединениями. Причем так могут делать даже бактерии разных видов. Полный отчет об этой научной работе опубликован в журнале Nature Communications, мы же изучили пресс-релизинститута.

Взаимодействие бактерий (почвенного микроба и кишечной палочки)Взаимодействие бактерий (почвенного микроба и кишечной палочки)О том, что бактерии могут обмениваться питательными веществами, уже некоторое время было известно. Однако до сих пор непонятно было, как именно они это делают: самым ли простым способом, — одни выделают вещества в окружающую среду, а другие потом поглощают их из нее, — или же здесь задействован более сложный механизм.

Чтобы ответить на этот вопрос, немецкие ученые поселили в одной культуре бактерии двух видов: почвенный микроб Acinetobacter baylyi и кишечную палочку Escherichia coli. Из генома и тех, и других ученые удалили гены, отвечающие за выработку некоторых аминокислот — сложных молекул, которые служат строительными «кирпичиками» для белков. Одним бактериям, таким образом, не хватало одних аминокислот, а другим, соответственно — других, но при этом клетки обоих видов успешно росли и развивались. Очевидно, это происходило за счет обмена аминокислотами.

Однако, когда ученые поставили между бактериями разных видов мембрану, которая пропускала аминокислоты, но предотвращала непосредственный контакт между клетками, обмен сразу же прекратился и клетки обоих видов захирели. Это означает, что для обмена клеткам бактериям нужно контактировать. Под электронным микроскопом немецким исследователям удалось разглядеть, что этот процесс происходит благодаря микротрубочкам, которые протягиваются от одной бактерии к другой.

Интересно, что в то время, как Escherichia coli может двигаться в жидкой среде, Acinetobacter baylyi таким умением не обладает. То есть, кишечным палочкам пришлось подплыть к своим «визави» специально, чтобы обменяться с ними аминокислотами через нанонтрубки.

«Для меня самый увлекательный вопрос теперь заключается в том, действительно ли бактерии являются простейшими одноклеточными организмами, или мы на самом деле имеем дело с особым видом многоклеточности, когда клетки бактерий соединяются вместе, чтобы расширить свои возможности», — сказал доктор Кост.

Это открытие открывает новые интересные перспективы в промышленном использовании бактерий, например, некоторые из них можно «научить» вырабатывать биотопливо. В перспективе можно будет создавать «фабрики» из разных видов генно-модифицированных бактерий, которые будут работать вместе, обмениваясь необходимыми для этого веществами.

Возвращаясь к кишечной палочке, напомним, что недавно ученым удалось, заблокировав процесс деления клетки, вырастить гигантского представителя этого вида, длиной целых три четверти миллиметра.


Источник: Научная Россия


Ученые научились выращивать бактерий-гигантов, которые по своим размерам в сотни раз превосходят нормальных микроорганизмов. Гигантские кишечные палочки облегчат проведение лабораторных исследований.

Гигантская кишечная палочкаГигантская кишечная палочкаОб этом сообщается в статье канадских микробиологов из Монреальского университета, опубликованной в журнале Journal of Bacteriology.

Кишечная палочка E. сoli служит излюбленным модельным объектом для биохимиков, генетиков и других ученых. В норме длина ее клеток составляет всего 1-2 микрометра, однако авторам статьи посчастливилось получить штамм экстремально длинных E. сoli. По размерам они превосходят нормальных кишечных палочек в 750 раз, достигая в длину трех четвертей миллиметра.

Такое увеличение связано с нарушением процессов клеточного деления: мутантные E. сoli растут, но при этом не разделяются надвое. Ранее специалисты уже получали аналогичные штаммы, но все бактерии-переростки погибали через несколько часов, поскольку мутация, нарушающая клеточное деление, влияла также на метаболические реакции ее носителей.

У мутации, которую несут гигантские бактерии из нового штамма, нет таких побочных эффектов. Она снижает лишь концентрацию белка FtsZ, который намечает место будущей перегородки между двумя делящимися клетками. Как отмечают специалисты, у полученных бактерий-гигантов нет каких-либо перетяжек, они лишь образуют многоклеточные петли.

Кишечными палочками-переростками удобнее манипулировать в лабораторных условиях, заявляют авторы работы. Так, при помощи микроскопической иглы из них можно отсасывать цитоплазму, не примешивая к ней фрагментов клеточной мембраны. В случае обычных E. сoli этого сделать нельзя.


Источник: infox.ru


Микробиологи научились снимать бактерий с высоким разрешением, не убивая их при этом. Методика поможет изучать работу бактериальных клеток в режиме реального времени.

150215ghISFE1agh3dPОб этом говорится в статье специалистов из Швеции, Германии и США, опубликованной в журнале Nature Communications.

Чтобы разглядеть мельчайшие детали клеточного строения, необходимо использовать рентгеновское изучение, длина волны которого меньше, чем у видимого света. Однако при работе с ним надо применять очень мощные пучки рентгеновских лучей, которые мгновенно убивают изучаемые клетки. Поэтому практически все имеющиеся снимки бактериальных клеток сделаны с неживых образцов.

Авторы статьи смогли обойти это препятствие, погружая бактерий в аэрозоль на основе гелия. «Подсвечивая» бактерий с помощью слабого рентгеновского излучения, исследователи реконструировали форму клеток по дифракции лучей на их поверхности. В результате удалось получить снимки с разрешением всего в несколько нанометров.

В качестве объекта исследования использовались цианобактерии Cyanobium gracile и Synechococcus elongatus, длина которых составляет всего 0,4-4 микрометра. Ученые проследили, не только за отдельными клетками цианобактерий, но и за их делением. По словам ученых, по такой же методике можно исследовать, например, и кишечную палочку E. coli, а также создавать 3D-реконструкции клеток.

 


Источник: infox.ru


Ученые из Оксфордского университета впервые построили целую модель внешней оболочки вириона гриппа А. С помощью метода крупномасштабной молекулярной динамики (coarse-grained molecular dynamics simulation) они выявили разные характеристики мембраны вирусной частицы при смене условий. Их работа поможет ученым понять, как вирус гриппа выживает в природе и чем его победить. Пресс-релиз об их работе опубликован на сайте Биофизического общества, а результаты доложены на ежегодной встрече общества в Балтиморе (США).

Вирус гриппаВирус гриппаВне организма вирус гриппа превращается в особую частицу, окруженную липидопротеиновой оболочкой. Эту частицу называют вирионом. В таком виде вирус переживает нелегкие времена до того, как попадает в живой организм. Визуализация вириона началась с довольно крупного объекта — 73-нанометрового шара с неплотно упакованными липидными молекулами. Затем шар уменьшился до 59 нанометров. Изменение модели происходило за очень короткое время, неуловимое зрительно — 300 наносекунд. Затем к липидам присоединили вирус-специфические белки и добавили раствор. В итоге получилась модель вириона в капле воде.

Ученые выяснили, что вирус-специфические белки, образующие мембрану вириона, распределены по ней равномерно, а не собираются в кучки. Это ключевое свойство, которое усиливает взаимодействие между гриппом А (к нему относится птичий и свиной грипп) и клетками-хозяевами. Тайлер Редди (Tyler Reddy), постдок в Оксфордском университете и руководитель работы, считает, что промежутки между вирус-специфическими белками можно использовать в терапевтическом дизайне, если они будут совпадать с Y-образными бивалентными антителами.

Работая над моделью, Редди вместе со своим соавтором и автором идеи Дэниелем Партоном (Daniel Parton) из Мемориального онкологического центра Слоун-Кеттеринга (Нью-Йорк) сделали еще одно открытие. Они увидели, что гликолипид Форссмана предотвращает белки от скопления и уменьшает их растворение. Кроме того, группы сахаров в гликолипидах могут скрывать антитела от M2 протонных каналов в мембране гриппа. Ввиду их важности ученые намерены включить гликолипиды в модель вириона на следующем этапе. Вместо воды они также хотят попробовать поместить вирион в лекарственный раствор.

Модель вириона гриппа поможет узнать, как он выживает в природе, например, в реках. Из других работ известно, что вирус гриппа А обитает в реках и заражает водоплавающих птиц, а от них заражаются люди. Из-за постоянного контакта вирус мутирует и порождает устойчивые к лекарствам штаммы.


Источник: Научная Россия


Объединенная группа ученых использовала рентгеновское облучение для того, чтобы выяснить, каким образом антитела прикрепляются к вирусу гриппа H3N2. В группу входили исследователи из Исследовательского центра Скриппса (The Scripps Research Institute), университета здоровья Фуджиты (Fujita Health University) и университета Осаки (Osaka University), а также Стэнфордского центра линейных ускорителей ( SLAC) и национальной лаборатории Advanced Photon Source. Об этом сообщил сайт SLAC National Accelerator Laboratory (входит в научное управление минэнерго США).

Ренгеновский снимок показал, как антитела седлают вирус гриппаРенгеновский снимок показал, как антитела седлают вирус гриппаЕще в прошлом году американо-японский коллектив ученых сообщил в журнале Nature о результатах своих исследований антитела F045–092, чья рецепторная мимикрия делает его способным останавливать деятельность вируса H3N2. Изучение антител с помощью рентгеновского облучения показало, что они забрасывают в вирус специальную «петлю», которая делает вирус неспособным дальше проникать в тело человека.

Вирусы известны своей крайней изменчивостью, что очень затрудняет борьбу с ними — но к клеткам человека вирус прикрепляется всегда одним и тем же местом, и «в этом его уязвимость», сказал один из участников исследования Питер Ли (Peter Lee). Антитела F045-092 как раз зацепляются за это «уязвимое» место вируса. При этом стоит отметить, что изученные антитела могут противодействовать всем известным на сегодняшний день разновидностям вируса H3, не только птичьим, но и человеческим — эти последние, как мы помним, виновны во множестве преждевременных смертей по всему миру.


Источник: Научная Россия


Химики показали, что первые протоорганизмы могли без труда копировать свой генетический материал. В этом им помогали особые РНК-молекулы – одну из них ученые получили в ходе искусственной эволюции в пробирке.

Схема молекулы рибозимыСхема молекулы рибозимыРезультаты исследования, проведенного американскими специалистами из Исследовательского института Скриппса, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.

Считается, что жизнь зародилась в результате действия рибозимов – молекул РНК, которые несли не только генетическую, но и ферментативную функцию и могли копировать сами себя (в живых клетках для этого используются особые белки). Однако в этой теории заключался серьезный пробел, связанный с хиральностью (асимметричностью) нуклеотидов – «букв», из которых состоит РНК.

Дело в том, что практически вся РНК в современных живых организмах построена на основе «правосторонних» d-нуклеотидов. Поэтому если рибозим пытается копировать себя и встраивает в синтезируемую последовательность РНК «левосторонний» l-изомер, это приводит к сбою. Поскольку среда, где зарождалась жизнь, была насыщена как d-, и так l-нуклеотидами, то такие ошибки могли возникать постоянно, делая невозможным самовоспроизведение рибозимов.

Однако авторы статьи показали, что раньше существовали рибозимы, способные справляться с проблемой хиральности. Они получили короткую РНК-молекулу, состоящую из 83 d-нуклеотидов и способную выстраивать свою копию из l-нуклеотидов. В свою очередь, эта l-копия заново создает рибозим из d-нуклеотидов и так без конца. При этом наличие в растворе одновременно и l-, и d-нуклеотидов процессу не мешает.

Примечательно, что молекула была выявлена с помощью искусственной эволюции. Ученые поместили в пробирку квадриллион «правосторонних» РНК-молекул и добавили к ним l-изомеры, а затем провели десять циклов их копирования. В результате «выжили» только те рибозимы, которые смогли приспособиться к наличию нуклеотидов сразу двух хиральностей.

По словам ученых, предшественниками живых организмов могли быть молекулы, похожие на полученный ими рибозим. В ходе дальнейшей эволюции РНК на основе d-нуклеотидов окончательно стала стандартом для всей жизни на Земле.


Источник: infox.ru


Жизнеспособность микроорганизмов в условиях космического пространства подтверждена, утверждает Роскосмос.

Северное сияникСеверное сияник"В результате анализа проб, полученных экипажами МКС…, получены уникальные данные, подтверждающие, что на внешней стороне космических объектов могут сохраняться жизнеспособные споры микроорганизмов, устойчивые к неблагоприятным факторам окружающей среды", — отмечает Роскосмос.

В четырёх пробах из одиннадцати были обнаружены бактерии рода Bacillus (B. licheniformis, B. subtilis и B. sphaericus, В. pumilus) в различных зонах отбора и только в местах с выявленным загрязнением поверхности, возможно, служащим средой питания и сохранения от УФ микроорганизмов или обеспечивающих "сцепление" с поверхностью станции. Поверхность МКС является эффективной ловушкой космической пыли, собирающей дисперсные частицы из околоземного пространства, включая бактерии и споры грибов.

Также в 2013 году были выявлены фрагменты ДНК Micobacteria (гетеротрофного морского бактериопланктона, обитающего в Баренцевом море) и ДНК экстремофильной бактерии Delftia. Получены факты, подтверждающие, что возможен значимый массоперенос морского бактериопланктона до орбит МКС.

Впервые в мировой практике космических исследований космонавтами в процессе внекорабельной деятельности с поверхности станции отбирались пробы-мазки мелкодисперсного осадочного вещества. Пробы помещались в стерилизованный контейнер и доставлялись на Землю. При многопараметрических лабораторных исследованиях были получены уникальные результаты: около клапана системы очистки воздуха "Воздух" зарегистрирована концентрация летучих органических соединений, в 102 — 103 раза превышающая концентрацию этих веществ в атмосфере МКС (2010 г.);

Полученные данные о химическом и биологическом составе космической пыли на поверхности МКС позволяют предположить существование механизма "ионосферного лифта", осуществляющего перенос тропосферного аэрозоля с поверхности Земли в верхнюю ионосферу.


Источник: РИА Новости 


Ученым стало известно место и время рождения ВИЧ. Коллектив исследователей под руководством Нуно Фарии (Nuno R. Faria) из Оксфордского университета получил эти результаты, исследовав образец вируса иммунодефицита человека, полученный из образцов крови, взятых в городе Киншаса (столица Демократической республики Конго) в 1959 году. Проведя филогеографический анализ этого и других образцов вируса, исследователи установили: Киншаса 1920-х годов является этим самым местом. Отсюда ВИЧ начал свое путешествие по другим странам и континентам.

Ученые определили место и время рождения ВИЧУченые определили место и время рождения ВИЧНесмотря на то, что первое описание вируса иммунодефицита человека появилось в 1983 году, ученым было ясно — возник он гораздо раньше. Один из участников исследования, профессор Жак Пепан (Jacques Pepin, Шербрукский университет, Канада), сообщил «Ленте.ру»: «Изучение истории возникновения и распространения вируса, разумеется, никак не может повлиять на настоящую ситуацию и на дальнейшее распространение ВИЧ-инфекции. Тем не менее, для нас было важным узнать, как именно 70 миллионов человек по всему миру, половина из которых уже мертвы, заразились ВИЧ-инфекцией».

Филогеографический анализ вируса из Киншасы полувековой давности, а также его сравнение с вирусами из других стран (Республика Конго, Камерун, Габон), позволил ученым сделать ряд важных выводов.

Исследователи подтвердили гипотезу о том, что ВИЧ возник вследствие передачи человеку вируса иммунодефицита обезьян (Simian immunodeficiency virus, SIV). Именно этот вирус, носителями которого являлись шимпанзе из юго-восточной части Камеруна, наиболее близок ВИЧ группы М — причине более 90 процентов случаев инфекции. В 1920 году вирус попал в столицу Бельгийского Конго — город Леопольдвиль (современная Киншаса), а оттуда, спустя 17 лет, — в Браззавиль, столицу Республики Конго (тогда центрального города Французской Экваториальной Африки). К началу 1940-х годов вирус попал в города Лубумбаши и Мбужи-Майи (Демократическая республика Конго). Его основными «средствами перемещения» были реки и железные дороги.

Причиной вспышки пандемии ВИЧ-инфекции в 1960-х годах, по мнению ученых, стало активное развитие проституции в регионе, а также, как ни странно, попытки властей бороться против других заболеваний: людям делали прививки и уколы, не обращая внимания на состояние шприцев.

Профессор Пепан говорит, что исследовательская группа планирует продолжать работу в этой сфере и следующая публикация ожидается уже в следующем году.


Источник: mail.ru


Исследование вируса лихорадки Эбола и его распространения и особенностей предпринято в Гарвардском университете (США). Исследователи секвенировали 99 геномов вируса Эбола от 78 пациентов в Сьерра-Леоне, одной из стран, затронутых эпидемией. Ученые обнаружили, что геном вируса Эбола крайне вариативен, особенно в тех своих участках, которые представляют интерес для диагностики заболевания. Об этом рассказывает статья в журнале Science.

Эпидемия лихорадки Эбола началась с летучей мышиЭпидемия лихорадки Эбола началась с летучей мыши«Понимание того, как вирус изменяется, важно для развития диагностических инструментов и создания вакцин, так как зачастую они направлены на конкретные участки вирусного генома, которые как раз могут успеть поменяться между вспышками эпидемии», — объяснили Кристиан Андерсен (Kristian Andersen) и Дэниэл Парк (Daniel Park) из Гарвардского университета. 

Исследования показали, что вирус был занесен в регион, сейчас подверженный эпидемии, зараженными животными, вероятно, летучими мышами или рукокрылыми, из Центральной Африки в течение последнего десятилетия. Также есть данные о том, что вирус циркулировал среди животных Западной Африки в течение нескольких десятков лет до момента его обнаружения. В какой-то момент вирус перешел от животного к человеку и сейчас (в отличие от предыдущих вспышек) распространяется исключительно по пути человек-человек, по крайней мере в Сьерра-Леоне. Выяснилось, что все случаи заражения в Сиерра-Леоне восходят к похоронам народного целителя, заразившегося в соседней Гвинее.

Анализ этого механизма поможет выбрать правильное направление в борьбе с вирусом, например, сосредоточиться ли на минимизации контактов с животными, скажем, путем запрета на определенную продукцию животного происхождения, или же ограничении контактов между людьми, чтобы предотвратить перенос вируса от человека к человеку.

Важным открытием было и то, что одновременно с вирусом Эбола в Сьерра-Леоне появился и вирус лихорадки Ласса, это позволило точнее датировать начало эпидемии.

На данный момент от лихорадки Эбола нет надежной вакцины. 


Источник: Научная Россия


Метициллин-резистентный золотистый стафилококк штамма СА (CA-MRSA), поражающий людей в Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке, произошел от одного предка — бактерии, пришедшей из региона к югу Сахары. CA-MRSA отличается тем, что поражает молодых здоровых людей, и, как правило, заражение происходит вне медицинских учреждений. Выводы рабочей группы ученых из 19 университетов опубликованы в журнале Американского микробиологического сообщества.

Золотистый стафилококк пришел из Африки«С ростом уровня инфицирования CA-MRSA в западном мире появился большой интерес к изучению происхождения этой бактерии и факторов, связанных с появлением отдельных штаммов, — говорит ведущий автор исследования Марк Штегер (Marc Stegger) из Государственного института вакцинации Дании. — Наше исследование установило, что один потомок метициллин-резистентного стафилококка, циркулирующего в странах Африки южнее Сахары, выделился и стал доминирующим элементом CA-MRSA, мигрировав в Европу и на Ближний Восток».

В ходе исследования Штегер и его коллеги из 19 других учреждений по всему миру проанализировали 97 образцов золотистого стафилококка из 22 стран Европы, Северной Африки, региона к югу от Сахары, на Ближнем Востоке и в Азии. 23 образца были чувствительны к метициллину, а 74 оказались устойчивыми к метициллину. Таким образом, команда определила две различные группы золотистого стафилококка: метициллин-чувствительные штаммы, который позитивно реагируют на все группы антибиотиков, и штаммы, устойчивые к антибиотикам.

По мнению ученых, метициллин-чувствительный золотистый стафилококк появился в Африке к югу от Сахары, далее переехал в другие страны в середине 1980-х благодаря нескольким факторам,  в том числе повышенной миграции из Африки. Одновременное приобретение устойчивости к метициллину и фусидовой кислоте может быть результатом столкновением с другими бактериями в Европе и Северной Африке.


Истчоник: Научная Россия


Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Непорочное зачатие – рецессивный признак

04-03-2011 Просмотров:9146 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Непорочное зачатие – рецессивный признак

Способность размножиться непорочно у животных, которые могут расплодиться   и с партнером, и без, передается… через самцов. При этом сам признак —   рецессивный. Lysiphlebus fabarum    Организмы-эукариоты (то есть те, чьи клетки содержат...

2.7. Животный мир пермского периода

18-03-2013 Просмотров:45041 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

2.7. Животный мир пермского периода

Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир...

В Узбекистане найден тираннозавр-лилипут

16-03-2016 Просмотров:4044 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Узбекистане найден тираннозавр-лилипут

Палеонтологи откопали в Узбекистане небольшого тираннозавроида, жившего около 90 млн лет назад. Несмотря на скромные размеры, по умственным способностям он не уступал таким гигантам, как знаменитый Tyrannosaurus rex. Находку совместно со...

Как спаривались динозавры?

16-07-2013 Просмотров:9616 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Самыми крупными животными планеты были динозавры. Шея аргентинозавра достигала в высоту почти двух метров, а сам он был длиной 30 м и весил 80 т. Как такие чудовища могли спариваться? Нет,...

Если на Европе и есть океан, то очень глубоко

25-09-2012 Просмотров:8547 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Если на Европе и есть океан, то очень глубоко

Аппаратам, которые отправятся исследовать огромный подповерхностный океан, возможно, существующий на спутнике Юпитера Европе, придётся бурить очень, очень глубоко. Изображение Европы, составленное на основании снимков аппарата «Галилео» 1995 и 1998 годовНовое исследование...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.