Биологи впервые расшифровали ДНК зеленокровных сцинков – уникальных ящериц с зеленой кровью, ядовитой для всех остальных животных Земли, и выяснили, что подобная необычная черта развивалась у них четыре раза, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Зеленокровный сцинк"В дополнение к самому высокому уровню желчи в крови, эти ящерицы каким-то образом выработали иммунитет к ее токсичному действию  на организм. Понимание того, почему разлитие желчи не убивает их, поможет нам подойти к решению некоторых проблем со здоровьем человека с неожиданной стороны", — заявил Захари Родригез (Zachary Rodriguez) из университета Луизианы в Батон-Руже (США).

Заражение крови приводит к быстрой гибели организма и массовым нарушениям в его работе из-за того, что некоторые болезнетворные бактерии умеют "перепрограммировать" клетки иммунитета и заставляют их атаковать живые ткани, говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS Biology.

Стрептококки "перепрограммируют" иммунные клетки"Мы обнаружили, что так называемые MAIT-клетки не помогают бороться с инфекцией, а наоборот, являются ее пособниками. Они являются главным источником интерферона-гамма, сигнальной молекулы, связанной с воспалениями и являющейся одной из главной причин наступления смерти. Соответственно, подавление этих клеток может помочь людям избегать развития воспалений и смерти", — рассказывает Мансур Хаерифар (Mansour Haeryfar) из Западного университета в Лондоне (Канада).

Заражение крови, как объясняют ученые, возникает в результате того, что иммунные клетки массово гибнут  от токсинов, содержащихся в оболочке микробов, проникших в кровоток. Попав в кровь и иммунные клетки, эти вещества вызывают воспалительную реакцию и насыщают ее химически агрессивными молекулами. В результате этого работа всей кровеносной и иммунной системы нарушается, и в некоторые органы кровь перестает поступать вообще.

Организм человека и других животных пытается защититься от подобного исхода, вырабатывая набор противовоспалительных белков, помогающих клеткам поддерживать жизнедеятельность в стрессовых условиях. Они помогают далеко не всегда, и примерно в половине случаев человек не переживает подобных нарушений и гибнет.

Хаерифар и его коллеги обнаружили, что у бактерий есть "пособники" внутри организма, так называемые MAIT-клетки. Они считаются своеобразной скорой помощью организма, первой реагирующей на появление инфекций. Как правило, они концентрируются в кровеносных сосудах, коже и других точках, куда бактерии попадают чаще всего, и управляют работой других иммунных клеток, вырабатывая большой набор химических сигналов при встрече с патогенами.

Наблюдая за их реакцией на колонии обычных стафилококков и стрептококков, ученые заметили, что эти клетки начинали вести себя крайне необычно – они как будто сходили с ума и начинали выделять гигантское количество белковых сигнальных молекул, которые заставляли другие иммунные клетки атаковать все подряд, а не только микробов.

Подобное "распыление внимания" иммунной системы приводит к последствиям, крайне благоприятным для микробов, в том числе к тому, что иммунитет фактически начинает уничтожать зараженный организм и при этом быстро истощается. Когда воспалительная реакция заканчивается, то MAIT-клетки почти полностью перестают обращать внимание на микробов, что дополнительно облегчает им жизнь и открывает дорогу для вторичных инфекций.

Соответственно, блокировка или подавление работы MAIT-клеток при развитии заражения крови может спасти жизнь человеку и помочь избежать ослабления иммунитета после выхода из кризисного состояния. Сейчас ученые работают над созданием антител, которые бы могли временно "отключать" MAIT-клетки при наступлении сепсиса.

Источник: РИА Новости

Биолог Лесли Восшол (Leslie Vosshall) и его коллеги из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке (США), обнаружили причины страстной любви комаров к роду человеческому. Выяснилось, что назойливыми поклонниками мы обязаны сюлкатону (sulcaton) — веществу, входящему в состав человеческого пота и характерно только для человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

КомарикиИсследователи выделили группу из 14 генов в геноме комара, которые определяют их пристрастие к людям. Они также определили один специфический рецептор, чувствительный к запаху человеческой кожи, названный Or4. Он был активен у тех насекомых, которых отличало пристрастие к человеческой крови. Исследователи нашли связь между этим рецептором и одним из множества веществ, выделяемых вместе с человеческим потом. Это стало ключом к пониманию того, что заставляет некоторые виды комаров реагировать на присутствие человека.

Ученые обнаружили, что некоторые современные москиты черного цвета, которые питаются в основном кровью лесных животных, не проявляют интереса к сюлкатону, в то время как коричневые комары, обитающие вблизи человеческих поселений в Африке, очень чувствительны к нему. По словам Лесли Восшола, эти москиты появляются на свет с врожденной «любовью» к человеческой крови. Он считает, что для комаров это был, действительно, верный эволюционный шаг. Ведь, в сущности, наша среда предполагает идеальные условия для жизни кровососущих насекомых — у нас всегда есть вода, и, что немаловажно, наши тела не покрыты шерстью.

В общем, много тысяч лет назад кровососущие насекомые научились реагировать на источник неповторимого запаха где-то рядом, ведь он обещает источник доступной и, по-видимому, очень вкусной еды. И этой едой оказался человек.

Источник: Научная Россия

20 лет назад создатели фильма «Парк юрского периода» пофантазировали на тему клонирования динозавров из крови, найденной в древних комарах из янтаря. С тех пор энтузиасты упорно ищут подходящий образец. За прошедшие годы несколько различных исследовательских групп заявляли об обнаружении окаменелого комара с древней кровью в брюхе, но всякий раз эти открытия оказывались результатом ошибки или загрязнения. 

Комар, найденный в Монтане, содержит кровь неизвестного существа, жившего 46 млн лет назад. (Фото Dale Greenwalt.) Но вот наконец-то объявлено, что такой экземпляр всё-таки найден. Наполненный кровью комар около 46 млн лет пролежал в сланцевой породе на северо-западе Монтаны. Знаете, что самое поразительное? Открытие было сделано 30 лет назад палеонтологом-любителем — аспирантом-геологом по имени Курт Констениус, и всё это время ценнейший экземпляр валялся в подвале, пока на него не наткнулся биохимик в отставке Дейл Гринуолт, искавший окаменелости на западе США для Смитсоновского музея естественной истории. 

Образец находится в камне, а не в янтаре и (к сожалению для поклонников «Парка юрского периода») не настолько стар, чтобы заключённая в нём кровь могла оказаться кровью динозавров. Тем не менее это первая находка окаменелого комара с кровью.

Формация Кишенен (фото Dale Greenwalt). Итак, начало восьмидесятых. Констениус готовится получить степень магистра по геологии в Аризонском университете и вместе с родителями регулярно отправляется на выходные в окрестности национального парка Глейшер на северо-западе Монтаны, где находится геологическая формация Кишенен. Сотни окаменелых насекомых — вот его улов. Все они раскладываются по ящикам, отправляются в подвал, и о них благополучно забывают, ведь жизнь не стоит на месте. 

В 2006 году на сцене появляется г-н Гринуолт, который приходит в музей и на общественных началах (а чем ещё заняться на пенсии?) приступает к каталогизации коллекции палеобиологического отдела. В каком-то учебнике по эволюции насекомых ему попадается мимолётное упоминание об открытиях Констениуса, которые так и не удостоились надлежащего научного описания. И с 2008 года г-н Гринуолт каждое лето ездит на формацию Кишенен искать, что там ещё осталоь. 

Ему удаётся добыть тысячи образцов из 14 отрядов насекомых. Дело это было нелёгким: пожилому человеку приходилось сплавляться по реке Флатхед, по которой проходит граница парка, до места, где река пробила путь через породу формации Кишенен. Там и находятся сланцы, образовавшиеся на дне озера в эпоху эоцена около 46 млн лет назад. 

Редкое сочетание обстоятельств (тонкие слои мелкозернистого осадка и нехватка кислорода) позволили образцам сохраниться в огромных количествах и с небывалым качеством. Работа г-на Гринуолта привела к открытию двух новых видов. 

Совсем рядом, в городке Уайтфиш, г-н Гринуолт встретился-таки с семейством Констениус. Слово за слово, и эти милые люди решили подарить музею свою коллекцию. Как только г-н Гринуолт приступил к разбору древних сокровищ, он сразу приметил необычный экземпляр. К исследованию подключились британский энтомолог Ральф Харбак и сотрудники Смитсоновского музея.

Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия показала, что брюшко насекомого битком набито железом, а масс-спектрометрия вторичных ионов позволила обнаружить гем — соединение, придающее эритроцитам характерный красный цвет и позволяющее им разносить кислород по организму. Прочие опыты продемонстрировали отсутствие этих соединений в других частях окаменелости. 

Результаты категорически доказывают, что кровь в насекомом сохранилась. Но пока нет никакого способа узнать, кровь какого существа наполняет комариное брюшко. Видите ли, ДНК разлагается слишком быстро, и надежда на то, что она смогла пережить эти 46 млн лет, стремится к нулю. Недавно исследователи пришли к выводу, что период полураспада ДНК составляет примерно 521 год даже при идеальных условиях. 

Даже если в распоряжении учёных окажется чудесным образом сохранившаяся ДНК древнего существа, осуществить клонирование, подобное показанному в «Парке юрского периода», практически невозможно. Чтобы собрать полный геном из фрагментов ДНК, требуется знание о том, как выглядит целый геном, а у нас его нет. Кроме того, для превращения ДНК в живое существо её нужно пересадить в яичник близкого родственника, но у нас нет никакого способа узнать, что это было за животное. 

Так что, увы, никакие древние существа не вернутся к жизни благодаря данной находке. Однако это всё равно выдающееся открытие, ибо специалисты получили возможность ещё лучше изучить эволюцию кровососущих насекомых. Раньше самым близким родственником современного комара считался москит с остатками малярийного паразита, который служил косвенной уликой того, что комары питались кровью уже 15–20 млн лет назад. Новый экземпляр — прямое доказательство более глубокой древности кровососущего поведения. Кроме того, впервые показано, что биологические молекулы (в частности гем) сохраняются в палеонтологической летописи. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Русские мамонты -  любимая тема информагентств, и сейчас вновь на гребне: палеонтологи нашли в Сибири очередного мамонта (точнее, самку мамонта), но на этот раз с мясом и жидкой кровью. Кое-где можно увидеть фотографии кусков туши с красноватыми тканями и пробирки с некоей бурой жидкостью.

Почему у ископаемого мамонта не замёрзла кровьЖидкость эта, по словам руководителя палеонтологической экспедиции Семёна Григорьева из Северо-Восточного федерального университета (Россия), не что иное, как кровь, которая скопилась в ледяных полостях, образовавшихся под брюхом мёртвого животного.

То, что кровь не замёрзла при –10 ˚C, весьма удивительно. И это заставило исследователей предположить наличие у мамонтов каких-то криопротекторных веществ.

А вообще, эта 10000-летняя мамонтиха, погибшая в возрасте 50-60 лет, в смысле сохранности переплюнула даже Любу Сибирскую, найденную в 2007 году. Разумеется, тут же появились сообщения о том, что в скором времени по Земле опять пойдут стада мамонтов. Почему бы нам их не клонировать, раз уж под рукой столь хорошо сохранившиеся кровь и мясо, не так ли?

Впрочем, пресса прессой, а специалисты уже успели, если можно так выразиться, задать очередному мамонту множество вопросов. Дэниэл Фишер, дока по мамонтам из Мичиганского университета (США), который к тому же когда-то работал с г-ном Григорьевым, указывает на некоторые неточности и преувеличения, которые он, впрочем, великодушно списывает на «трудности перевода» с русского. Во-первых, это не первая взрослая самка мамонта, которая попадает в руки учёных, но зато первая находка с таким большим количеством мягких тканей (здесь нужно точно понимать, что мы имеем в виду под сохранностью, на каком уровне — на уровне общей анатомии тела или на уровне тканей и органов). Во-вторых, тут не может быть никаких «живых клеток», однако могут быть клетки, ДНК которых годится для разнообразных молекулярно-генетических процедур, в том числе для клонирования. (Обычно ДНК в таких древних находках сильно фрагментирована и не может быть использована для программирования эмбриона.)

Что же до крови, то г-н Фишер, которому приходилось видеть свернувшуюся кровь в сосудах замороженных мамонтов, не берётся комментировать, что за жидкость явлена нам на вышеупомянутых «мясистых» снимках. Находка, безусловно, интересная, однако для начала нужно точно выяснить, что именно содержится в этом образце, прежде чем говорить слово «кровь».

С другой стороны, физиолог Кевин Кэмпбелл из Университета Манитобы (Канада) утверждает, что белки крови мамонтов приспособились выполнять свои функции в условиях сильного переохлаждения. Г-н Кэмпбелл в прошлом занимался изучением белков мамонтовых эритроцитов. Воссоздать эти белки удалось опять-таки с помощью ДНК из ископаемых находок, то есть его компетенция не вызывает сомнений. Вполне возможно, говорит г-н Кэмпбелл, что благодаря таким белкам в крови сохранились неповреждённые эритроциты. По цвету образца, продолжает учёный, можно предположить, что в нём сохранилось довольно много гемоглобина и, возможно, миоглобина.

Исследователи, сделавшие находку, общались с Кевином Кэмпбеллом на тему морозоустойчивости этой крови. Как выяснилось, она не замерзала даже при –17 ˚C. Тем не менее есть довольно большие сомнения в том, что это обусловлено какими-то антифризными веществами. Действительно, многие животные производят специальные пептиды и гликопротеины, которые поддерживают воду в организме в жидком состоянии при температурах ниже нуля. Проблема, однако, в том, что среди млекопитающих таких антифризов до сих пор не нашли. (Даже у арктического длиннохвостого суслика, у которого температура крови в брюшной области порой падает до –2,9 ˚C, эти вещества-антифризы ищут до сих пор, хотя, вполне вероятно, они и впрямь есть.)

Здесь в первую очередь смущает то, что кровь оставалась жидкой даже при столь низких температурах. С одной стороны, возможно, криопротекторы в ней есть, и со временем они просто очень сильно сконцентрировались в небольшом объёме. Но с другой — можно предположить, что часть воды из крови ушла в окружающий лёд, а в оставшейся соли, белки и прочие молекулы настолько сильно сконцентрировались, что сыграли роль антифризов (ведь высокая концентрация солей, как всем известно, действительно понижает точку замерзания). Наконец, нельзя сбрасывать со счёта бактериальное загрязнение, из-за которого в образцах могли появиться криопротекторы, только не мамонтового, а бактериального происхождения.

Есть и другие, не менее интересные и важные вопросы, касающиеся находки: например, почему кровь сохранялась в жидком виде так долго? Почему у других раскопанных мамонтов ничего похожего обнаружить не удалось? Впрочем, несмотря на вопросы, значение находки огромно, это признают все. И г-н Фишер, и г-н Кэмпбелл сейчас интенсивно общаются с Семёном Григорьевым, дружно утверждая, что новый (пока безымянный) мамонт поможет совершить прорыв как в мамонтоведении, так и в эволюционной науке.

Что же до рассуждений о клонировании, то тут, конечно, нельзя не признаться, что посмотреть на живого мамонта хочется чрезвычайно, однако восстанавливать вид целиком вряд ли стоит — по чисто экологическим соображениям.

Источник Wildlife.by

 Стволовые клетки крови существуют в двух состояниях — пассивного поддержания собственной численности и активного замещения погибших клеток крови. Учёные выяснили, что переключение между этими их состояниями осуществляется с помощью окружающих костных клеток.

Наши клетки обновляются благодаря стволовым клеткам: они не столь всемогущи, как эмбриональные, но восстановить повреждения органа или ткани вполне способны. Например, гематопоэтические стволовые клетки дают начало нескольким типам клеток кровяных, и без них было бы нельзя восстановиться после кровопотери. Кроме того, не следует забывать о том, что клетки стареют и умирают естественным образом, и в этом случае их тоже нужно постепенно заменять.

Но стволовые клетки должны как-то поддерживать и собственную популяцию, чтобы не израсходоваться целиком на дифференцированные, специализированные клетки. Исходя из этих соображений, была создана модель (получившая экспериментальное подтверждение на стволовых клетках крови), в которой существуют две популяции стволовых клеток. Одни тихо сидят на своём месте и делятся чрезвычайно редко, всего несколько раз в год: они просто поддерживают число стволовых клеток. И есть другие, активные стволовые клетки, быстро делящиеся и восполняющие запас клеток крови. Причём эти виды находятся в разных местах и в разном микроокружении. Активно делящиеся клетки живут в центральной части костного мозга в компании с эндотелиальными и соединительнотканными периваскулярными клетками. Спящие стволовые клетки можно найти в трабекулярных отделах, которые располагаются в концах костей.

Как происходит распределение клеток между этими популяциями? Как стволовая клетка понимает, что она должна сидеть и поддерживать линию стволовых клеток или же устремиться заполнять потерю дифференцированных? Исследователи из Института медицинских исследований Стауэрса (США) смогли увидеть, как и от кого стволовая клетка получает инструкции о своём будущем. Ключевыми тут оказались два белка — Flamingo (Fmi) и Frizzled 8 (Fz8). Первый отвечает за прикрепление клетки к поверхности, второй — мембранный рецептор. И тот и другой входят в разветвлённый сигнальный путь Wnt, с помощью которого регулируется деятельность стволовых клеток кишечника и волосяных сумок.

Оказалось, что непосредственными инструкторами стволовых клеток крови являются остеобласты, молодые костные клетки. В статье, опубликованной в журнале Cell, исследователи описывают, как проходит диалог между двумя типами клеток. Белки Fmi и Fz8 группируются в месте контакта остеобласта и стволовой клетки крови. В результате активируется тот вариант сигнального пути Wnt, который действует на клетки успокаивающе. Мыши, у которых отключали белки Fmi и Fz8, лишались запаса дремлющих столовых клеток, а у их напарников, которые должны были восстанавливать клетки крови, активность подавлялась на 70%.

При стрессе, при уменьшении активно делящихся клеток, наоборот, активизировалась та ветка сигнального пути, которая «будоражит» клетки, и гематопоэтические клетки запаса просыпались и восполняли число тех, кто должен был следить за балансом дифференцированных клеток крови.

Итак, учёным удалось установить, что определяющую роль в судьбе стволовой клетки играет её окружение и инструкции предаются комбинацией двух поверхностных белков. Когда всё нормально, костные клетки успокаивают стволовые клетки крови, и те продолжают спать и во сне поддерживать собственную линию. Ну и, разумеется, есть надежда, что эти данные можно будет реализовать на практике: если научиться переключать сигнальный путь со спящего сценария на активный, можно будет быстро восполнять число клеток крови в случае кровопотери или иммунного расстройства.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА