Ученые из ИБХ РАН, МГУ и Университета Юты (США) показали с использованием метода FRET-микроскопии способность нуклеосом обратимо раскручиваться под воздействием FAСT без затрат энергии. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Белковый комплекс FACT способен раскручивать нуклеосому без затрат энергииМолекула ДНК компактно свернута в ядрах клеток, и правильность укладки обеспечивают специальные белки, которые вместе с ДНК формируют структуру под названием хроматин. Единицу компактизации хроматина — нуклеосому — часто сравнивают с катушкой ниток, в которой ДНК (нитка) намотана на бочонок из белков-гистонов (катушку). Плотная упаковка хроматина в ядре нарушается при транскрипции, когда идет активное считывание наследственной информации с ДНК. Облегчить транскрипцию хроматина помогает консервативный белок FACT, который и стал объектом пристального внимания ученых. Им удалось выяснить важные детали его работы при помощи метода spFRET-микроскопии.

В соседние витки нуклеосомной ДНК вводятся флуоресцентные метки, одна из которых служит донором энергии, а другая — акцептором. Донора можно возбудить с помощью лазера определенной длины волны. Если донор находится близко к акцептору, то происходит переброс энергии на акцептор. Чем ближе расположены метки, тем ярче сигнал от акцептора. Таким образом, можно следить за расстоянием между соседними витками ДНК и оценивать, насколько нуклеосома компактно свернута. Метод был разработан российскими учеными.

С его использованием ученые впервые показали способность нуклеосом обратимо раскручиваться под воздействием FACT in vitro (в пробирке) без затрат энергии, что достаточно необычно, так как  АТФ-зависимые комплексы ремоделирования для перестройки хроматина тратят  много энергии. При образовании комплекса «нуклеосома-FACT» нити ДНК практически полностью распрямляются, но остаются связанными с белками-гистонами. Если убрать FACT из комплекса, то все возвращается на круги своя: нуклеосомная ДНК снова наматывается на основание из гистонов. Таким образом, FACT – это редкий пример АТФ-независимого (без естественных источников энергии) комплекса ремоделирования хроматина.

Изучение этого белкового комплекса важно не только с научной, но и медицинской точки зрения: FACT в большом количестве содержится в опухолевых тканях.

Источник: Научная Россия

Каждый слышал о глобальном потеплении, но не все представляют, чем оно может обернуться для планеты.

Эти карты показывают, что было бы, если бы растаяли все ледники на Земле.  Уровень мирового океана заметно повысится, это изменит облик континентов, а некоторые города и страны уйдут под воду.

Европа В случае таяния льдов, по словам ученых, уровень моря на Земле поднимется приблизительно на 65 метров. Лондон, Венеция, Нидерланды, Молдавия и большая часть Дании исчезнут с лица земли. Средиземное, Черное и Каспийское моря сильно увеличатся в размерах.	Азия Территория, которую сейчас населяют 600 миллионов китайцев, уйдет под воду, как и весь Бангладеш и солидная часть Индии. Горные районы Камбоджи превратятся в острова.
Северная Америка Все Атлантическое побережье США пропадет под водой, включая берега Мексиканского залива, Флориду и большую часть Калифорнии.	Южная Америка В Латинской Америке затопит столицу Аргентины Буэнос-Айрес, а также прибрежные Уругвай и Парагвай. Превратятся в моря дельты рек Амазонка и Парана.
Африка В сравнении с другими континентами Африка потеряет не так много территорий. Но повышение температуры сделает большую ее часть необитаемой. В Египте в результате повышения уровня воды в Средиземном море заболоченными окажутся древние города Александрия и Каир.	Австралия Континент, большую часть которого занимает пустыня, получит внутреннее море. Но потеряет большую часть узкой прибрежной полосы, где в настоящее время проживают четверо из пяти всех австралийцев.
Антарктида Западная часть Антарктиды растает практически полностью и довольно быстро. Уже сейчас эта область теряет 65 миллионов тонн льда в год. Восточная же часть материка содержит в себе 4/5 всех ледников на земле. Она переживет первый период потепления за счет большой массы, но потом начнет таять и она.

Источники: AdMe и NatGeo

Биологи обнаружили в Китае паука, практически неотличимого от засохшего листа. Для пущего сходства паук даже отрастил на своем брюшке подобие стебелька.

Паук-кругопряд PoltysО необычном существе словенские ученые из Института биологии в Любляне рассказали в журнале Journal of Arachnology .

Среди насекомых нередко попадаются виды, которые маскируются под сухие листки, веточки и даже птичий помет. Самыми известными из таких маскировщиков являются богомолы и палочники. Пауки же прибегают к подобной тактике гораздо реже - из 46 000 видов пауков за маскировкой под предметы окружающего мира замечено не более 100, причем большинство из них относится к семейству кругопрядов (Araneidae).

Авторы статьи пополнили этот список еще одним пауком-кругопрядом. В том, что касается искусства маскировки, он оставил позади всех своих собратьев. Открытие было сделано случайно, когда ученые во время прогулки по дождевому лесу в провинции Юньнань заметили среди нескольких сухих листьев, висящих на ветке, какой-то подозрительный объект.

Присмотревшись повнимательнее, исследователи увидели, что перед ними находится паук крайне необычного облика. Верхняя сторона его тела окрашена в зеленый цвет и несет рисунок из жилочек, какие бывают у листьев. Нижняя сторона имеет коричневую окраску, напоминающую засохший лист. Но самое необычное, что с брюшка паука свешивается отросток, похожий на черешок листа.

Заглянув в литературу, авторы статьи обнаружили, что этот паук был описан еще в середине XIX века под именем Poltys, но его первооткрыватели почему-то не обратили внимания на таланты паука в области маскировки. До сих пор находки Poltys отмечались крайне редко - но, возможно, дело просто в том, что паук прячется от ученых так же эффективно, как и от хищников. В реальности Poltys может быть широко распространен по всей Юго-Восточной Азии.

Источник: infox.ru

Поручейник (лат. Tringa stagnatilis)

Поручейник (лат. Tringa stagnatilis)

Голос  Поручейника

Биологи выяснили, что по силе сжатия клешни краба пальмового вора превосходят челюсти всех наземных животных, включая медведей и леопардов. Столь мощное оружие понадобилось этим членистоногим, чтобы отгонять хищников и разделывать твердые плоды.

К такому выводу пришли японские ученые, чья статья опубликована в журнале PLOS ONE.

Краб пальмовый вор - это крупнейшее из ныне существующих наземных беспозвоночных. Размах его конечностей достигает 40 см, а вес - 4 кг. Авторы статьи решили выяснить, как сильно эти существа могут сжимать свои клешни. Для этого они поймали 29 пальмовых воров разного размера и вставили им силомер между верхней и нижней частью клешни.

Выяснилось, что пальмовые воры стискивают клешни с силой от 29 до 1700 N (ньютонов), причем этот показатель напрямую зависит от массы их тела. Самым крупным из измеренных был двухкилограммовый краб, однако ученые подсчитали, что четырехкилограммовые экземпляры способны сжимать свои клешни с силой до 3300 N.

Столь большой силой укуса, отмечают авторы статьи, не может похвастаться ни одно наземное позвоночное, даже волки, медведи и кошачьи (для сравнения, максимальная сила укуса человека составляет всего 340 N).

Как крабам удается развивать такое усилие, пока остается неясным. По словам исследователей, чтобы сжимать клешни так сильно, саркомеры (структурные единицы) мышечных волокон крабов должны быть не короче 14 микрометров, тогда как в реальности их длина равна всего 8 микрометрам.

Скорее всего, пальмовые воры произошли 2-5 млн лет назад от крабов-отшельников, которые прятались в раковинах. Их молодь продолжает делать то же самое, но когда длина тела пальмовых воров переваливает за один сантиметр, они отказываются от раковин и переходят к жизни вне укрытия. Возможно, необходимость защищать себя от хищников и заставила их обзавестись столь мощными клешнями.

Источник: infox.ru

Исчезновение островов и береговая эрозия свидетельствуют о глобальном потеплении.

Арктический островОб этом сообщил исследователь Арктики, профессор Томского политехнического университета (ТПУ), заведующий лабораторией арктических исследований в Тихоокеанском океанологическом институте ДВО РАН Игорь Семилетов.

"Скорость береговой эрозии ледового комплекса на мысах сейчас достигает 20-30 м за лето. В результате исчезают острова, например, Семеновский, Васильевский. В памяти наших дедов они еще были островами, сейчас же это "банки" (мелководья). За последнюю 1-2 тыс. лет порядка 40 км суши было "съедено" береговой эрозией", - приводит пресс-служба ТПУ слова Семилетова.

По данным ученых, особенно большая скорость эрозии наблюдается в Восточно-Сибирском море и море Лаптевых - окраинных морях Северного Ледовитого океана. По словам Семилетова, глобальное потепление не означает, что теплее становится буквально ежедневно.

"Мы говорим о повышении средней глобальной температуры. Это доказано: сейчас происходит повышение уровня моря, таяние ледников, в том числе горных. Дело в том, что климатическая кривая идет периодами от потепления к похолоданию. Например, 10 тыс. лет назад уровень температуры был примерно таким же, как сейчас. Впервые за всю современную геологическую историю "сломалась" эта цикличность: сейчас мы должны жить в эпоху похолодания, однако уровень температуры не опускается, а поднимается", - пояснил профессор.

ТПУ является ведущим мировым научным центром изучения Арктики. На базе международной лаборатории изучения углерода арктических морей осуществляется сотрудничество 15 университетов и академических институтов из России, Швеции, Нидерландов, Великобритании, США и Италии.

Во время своих экспедиций в Арктику ученые ТПУ с коллегами обнаружили значительную деградацию подводной мерзлоты: некогда надежная ледяная "пробка", препятствующая выходу огромных запасов газовых гидратов, сегодня "прохудилась". Через эти нарушения подводной мерзлоты мощные выбросы метана из донных отложений достигают атмосферы.

Ученые пытаются определить, какое количество метана захоронено на огромных площадях Сибирского арктического шельфа, какая доля этого гигантского запаса может попасть в толщу атмосферы, и какое влияние может оказать эта перекачка метана на климатическую систему в ближайшем будущем. Это важно для долговременного планирования освоения Арктики.

Источник: ТАСС

У шимпанзе мамы тоже учат детей, как себя вести — такое наблюдение сделали зоологи из Гарвардского университета (США), под руководством профессора Ричарда Рэнгема (Richard Wrangham), изучая обычаи груминга (чистки шерсти) в разных диких популяциях этих обезьян. Отчетную статью по их исследованию, опубликованную в журнале Current Biology, пересказывает пресс-релиз Гарвардского университета.

ШимпанзеСреди шимпанзе — как и среди многих других обезьян — распространен обычай взаимного груминга, то есть чистки шерсти друг другу. Это не зависит от возраста, социального статуса обезьяны, или от того, как долго она живет в стае. Проще говоря, этим могут заниматься любые два члена стаи.

При этом ученые заметили, что в восьми популяциях шимпанзе, обитающих в Африке, распространен особый вид груминга, который они назвали high-arm grooming (можно перевести как «груминг высокой руки»), когда чистя друг другу шерсть одной рукой, обезьяны одновременно поднимают вторые руки и обмениваются рукопожатием, или скрещивают их. Продолжается это не более 45 секунд, но повторяется у некоторых особей до 10 раз в день. Что интересно, в других трех диких популяциях шимпанзе, попавших в поле зрения ученых, такого обычая нет.

Наблюдения показали, что «грумингу высокой руки» шимпанзе учатся в детстве, у своих матерей. Что неудивительно, ведь примерно до 12 лет они занимаются взаимным грумингом только с ними. Такое «воспитание» остается, похоже, на всю жизнь. «Даже когда они [детеныши шимпанзе] вырастают, даже когда их мам давно уже нет в живых, они по-прежнему продолжают делать так же, как их мамы», — рассказал Рэнгем. Судя по наблюдениям, привычка сохраняется и у 40-летних особей.

Сам по себе «груминг высокой руки», похоже, не несет никакой смысловой нагрузки и является просто формальным обычаем. Но все же остаются связанные с ним интересные вопросы. Например, члены одних семей практикуют его в 90% случаях, а других — только в 10%. Как определяются, будет ли обезьяна из первой семьи и обезьяна из второй пожимать друг другу руки во время данного конкретного сеанса грумминга? Влияет ли на это статус каждой из них? Или возраст? Или то, кто в данном случае бы инициатором? Ученые из Гарварда собираются продолжить наблюдения и разобраться в этом.

Источник: Научная Россия

Ученые из Университета Орегона под руководством Грегори Ретоллака (Gregory Retallack) исследовали скальные породы возрастом около трех миллиардов лет в пустынях северо-западной Австралии и обнаружили в них следы древнейших микроорганизмов. Это доказывает, что жизнь в толще почв существовала уже тогда, когда на поверхности планеты не было даже лишайников. Статья об исследовании опубликована в журнале Gondwana Research, о результатах исследования также сообщает сайт университета.

Исследовав обнаруженные окаменелости, исследователи пришли к выводу, что чаще всего в почвах того периода встречались актинобактерии, играющие важную роль в процессе разложения органических веществ. Доказано и присутствие пурпурных серных бактерий, которые способны синтезировать органические соединения без участия кислорода. Всего исследователи описали пять видов микроорганизмов, найденных в породах.

Авторы работы показали, что плотность бактерий в земле была довольно большая, можно говорить о существовании полноценных экосистем. Причем долгое время считалось, что в тот период организмы в почвах не жили, что все найденные образцы — морского происхождения. Но новое исследование доказывает, что это не так: полноценная и довольно разнообразная жизнь в земных почвах существовала на очень ранних этапах развития нашей планеты.

Источник: Научная Россия

Ученые рассказали о тропических муравьях, которые расселяют и выращивают растения, чтобы затем обустроить в них себе жилье. Ранее считалось, что столь плотные симбиотические отношения у муравьев есть только с грибами.

Philidris nagasauРезультаты исследования, проведенного немецкими специалистами из Мюнхенского университета, опубликованы в журнале Nature Plants.

Муравьи заслуженно пользуются репутацией прекрасных садоводов. Например, муравьи-листорезы выращивают в своих гнездах грибные плантации – грибы и их хозяева столь тесно связаны, что не могут существовать друг без друга. Авторы статьи показали, что похожими отношениями муравьи связали себя также с тропическим растением Squamellaria.

Это растение относится к эпифитам, то есть оно произрастает не за земле, а на стволах других деревьев. Ученые обнаружили на острове Фиджи шесть видов Squamellaria, клубни которых всегда заселены муравьями вида Philidris nagasau. Клубни пронизаны сложной системой ходов и предоставляют муравьям надежное убежище и сладковатые выделения. В ответ муравьи удобряют растения своими испражнениями – они служат для Squamellaria важным источником азота, с дефицитом которого сталкиваются все эпифиты.

Исследователи выяснили, что муравьи вытаскивают семена Squamellaria из плодов до их полного созревания, когда те становятся лакомой пищей для птиц. Муравьи разносят эти семена по стволу дерева и затем засовывают их в трещины коры. Когда семена прорастают, муравьи навещают их, удобряя своими экскрементами. Получается, что муравьи не только расселяют растение, но и культивируют его.

Интересно, что данный вид муравьев может занимать сразу несколько индивидуальных Squamellaria, расположенных на одном дереве или даже на нескольких соседних деревьях, соприкасающихся ветками. Одно из этих растений служит штаб-квартирой для матки, а в других обитают рабочие и муравьиный расплод. Отдельные дома связаны между собой феромонными дорожками.

Источник: infox.ru

Палеонтологи пришли к выводу, что белок кератин может сохраняться в перьях древних существ. Об этом свидетельствует иммунологический анализ оперения птицы, жившей 130 млн лет назад.

EoconfuciusornisРезультаты исследования, проведенного специалистами из Университета штата Северная Каролина, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В последние годы ученые всё чаще выделяют из покровов динозавров, ихтиозавров и других вымерших животных микроскопические образования, похожие на меланосомы. Так называются клеточные органеллы, наполненные пигментом. Однако скептики не раз утверждали, что предполагаемые меланосомы в действительности являются окаменевшими бактериями, которые посмертно заселяли тела доисторических существ.

В прошлом году шведские специалисты попытались развеять эти сомнения. Изучив перья юрского динозавра, они показали, что химический состав содержащихся в них округлых телец полностью идентичен эумеланину - разновидности меланина, которая отвечает за коричневый и черный цвета в окраске.

На этот раз их американские коллеги сосредоточились на химическом составе субстанции, в которую погружены меланосомы в ископаемых перьях. Если они и в самом деле представляют собой меланосомы, то вокруг них должен присутствовать кератин – белок, входящий в состав перьев современных птиц. Если же то, что принимают за меланосомы – это в действительности бактерии, то окружающее их вещество – это всего лишь продукт бактериальной жизнедеятельности.

Чтобы выяснить, какая из двух этих точек зрения верна, исследователи изучили прекрасно сохранившийся отпечаток птицы Eoconfuciusornis, найденный недавно в Китае. Он происходит из отложений первой половины мелового периода возрастом около 130 млн лет.

Ученые обработали перья птицы антителами к бета-кератину, с которыми были связаны частицы золота. Когда образец был помещен под сканирующий микроскоп, благодаря золоту стали различимы участки, с которыми связались антитела. Оказалось, что антитела прореагировали исключительно на перьевые филаменты (нити), где и должен присутствовать кератин. Следовательно, этот белок сохранился в ископаемом состоянии, а погруженные в него тельца – не что иное, как настоящие меланосомы.

Открытие доказывает, что перья древних организмов способны сохраняться до наших дней практически в неизменном виде. Следовательно, реконструкция окраски пернатых динозавров и птиц – не такая уж непосильная задача. Напомним, недавно эта же команда ученых выявила кератин в когте хищного динозавра из Монголии.

Источник: infox.ru