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 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 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 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 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