Похожие на ВИЧ вирусы впервые появились среди африканских приматов уже 12 миллионов лет назад, что свидетельствует о нескольких миллионах лет генетической "гонки вооружений" между обезьянами и подобными ретровирусами, заявляют вирусологи в статье, опубликованной в журнале PLoS Pathogens.
"Изучив историю эволюции вирусов и приматов, мы открыли ранее неизвестный, но очень древний и все еще продолжающийся генетический "конфликт" между мартышками и вирусами. Свыше 40 видов обезьян страдают от инфекций вирусов, связанных с ВИЧ. Так как часть из них потенциально могут быть заразными для человека, нам необходимо понять, как они возникли и развиваются", — заявил один из авторов статьи Майкл Эмерман (Michael Emerman) из Центра изучения рака имени Хатчинсона в Сиэтле (США).
Эмерман и его коллега Алекс Комптон (Alex Compton) из университета штата Вашингтон в Сиэтле (США) пришли к такому выводу, сравнив геномы нескольких видов ретровирусов и их жертв — приматов из семейства мартышек (Cercopithecidae). Авторов статьи интересовали два особых участка в геномах вирусов и обезьян — ген защиты от ретровирусов A3G и подавляющий его работу участок Vif в геноме вирусов иммунодефицита.
Сравнив геномы свыше 40 видов обезьян и связанных с ними вирусов, ученые выделили различия в устройстве генов A3G и Vif и использовали эти данные для создания карты "генетической эволюции". Оказалось, что изменения в структуре данных участков ДНК приматов и вирусов происходили практически параллельно, что говорит о прямой связи между эволюцией ретровирусов и животных.
По расчетам ученых, "война" между вирусом и предками приматов началась как минимум 5-6 миллионов лет назад, судя по количеству мелких мутаций в геномах разных видов ретровирусов. Судя по некоторым различиям в структуре гена A3G у разных обезьян, данный генетический "конфликт" начался уже 12 миллионов лет назад. Долгая история эволюции вирусов, родственных ВИЧ, говорит о недооценке угрозы, который эти патогены несут человечеству, заключают авторы статьи.
Источник: РИА Новости
Специалисты из
Разумеется, есть виды, предъявляющие особые требования к среде обитания. Например, облигатные анаэробы живут только там, где нет кислорода. Но в данном случае речь идёт, если можно так выразиться, об «обычных» бактериях, которым, казалось бы, никаких особых условий не нужно.
Исследователи использовали данные массовой «переписи» морских бактерий, которая проводилась учёными разных стран на протяжении шести лет, с 2004 по 2010 год. Они старались охватить как можно больше экологических зон, от поверхностных слоёв воды до горячих источников на дне, от прибрежных территорий в тропиках до подлёдных вод на полюсах. Разумеется, предполагалось, что разные бактерии будут тяготеть к разным областям, разным водным массам, что распространение представляет собой сложный рисунок, а не монотонное распределение по Мировому океану. В конце концов, бактериям для оптимального роста нужны определённые температуры и кислотность среды, солевые условия и т. д.
Однако, повторим, никто не ожидал, что некоторые полярные бактерии окажутся столь привередливыми в выборе мест обитания, хотя им вроде бы ничто не мешает появляться в других местах. Можно вспомнить про течения, которые способны формировать физический, географический барьер для распространения микроорганизмов, однако авторы работы полагают, что к течениям добавляются ещё и некие геохимические препятствия, которые не пускают бактерии дальше определённого участка океана. Но что это за препятствия?.. Пока ясно лишь одно: мы всё ещё слишком мало знаем об особенностях морских экосистем, притом что от них (и в первую очередь от бактерий, в этих экосистемах обитающих) зависит, без преувеличения, здоровье всей планеты.
Результаты исследования будут опубликованы в журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Группа исследователей из России и США под руководством профессора
Вечная мерзлота — среда, весьма близкая к марсианской почве. Ну а последнюю считают пронизанной замороженной водой, и, как и на Земле, предполагается, что марсианским летом (или на экваторе) её верхний слой тает, образуя пропитанные солями подземные талые участки, где температура примерно равна 0 ˚C. Хотя на поверхности Марса может быть значительно теплее, учёные выбрали для имитации марсианских условий в лаборатории именно 0 ˚C. Дело в том, что из-за разряженной атмосферы и слабой магнитосферы Красная планета подвергается более интенсивной радиационной «бомбардировке», чем Земля. Оттого современный научный мейнстрим полагает, что в почве на глубинах менее 10 см бактериальная жизнь в принципе не способна выживать, а наилучшие по радиации условия и вовсе будут на 15-17 см, где температура как раз достигает нуля по Цельсию.
Длившийся месяц эксперимент имел дело едва ли не с десятком тысяч штаммов бактерий, собранных с глубины 12-20 метров. Шесть оказались вполне жизнеспособны при давлении в 150 раз ниже земного и прочих марсианских прелестях; они даже успешно размножались. Вот имена видов-героев: Carnobacterium alterfunditum, Carnobacterium divergens, Carnobacterium funditum, Carnobacterium gallinarum, Carnobacterium inhibens, Carnobacterium maltaromaticum, Carnobacterium mobile, Carnobacterium pleistocenium и Carnobacterium viridans.
Самое интригующее: эти шесть видов росли в «марсианских» условиях быстрее, чем до этого при комнатной температуре, нормальном земном давлении и кислородной атмосфере.
Учёные осторожно оценивают полученный результат: хотя ясно, что марсианские почвы насыщены солями и при таянии воды в них скорее образуется солевой раствор, нежели нормальная вода, конкретные параметры солевой насыщенности пока неизвестны. (Вот так тщательно мы десятилетиями исследуем Марс!) Поэтому по pH лабораторные условия не воспроизводили марсианские в точности. Так что стопроцентной уверенности, что этим шести видам понравилось бы на Марсе, у нас пока нет.
Кстати, этот род, Carnobacterium, известен не только тем, что процветает на охлаждённом и замороженном мясе в вакуумной упаковке и неплохо переносит УФ-обработку. Он ещё и весьма «космополитичен»: среди мест, где его встречали, есть подлёдное
Исследование перекликается с
Отчёт о работе опубликован в журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Океанические сине-зелёные водоросли Synechococcus производят 20% кислорода на планете. Такой высочайшей производительностью они обязаны уникальному умению приспосабливаться к нужной длине световой волны. То есть водоросль настраивает свою фотосинтетическую систему в зависимости от того, какая длина волны сейчас более доступна. Соответственно, у водорослей меняются пигменты, отвечающие за ловлю фотонов, и сама клетка следом меняет цвет, подобно хамелеону.
Соответствующим образом меняется и цвет водорослей. В прибрежных водах, где они поглощают зелёный свет, пигмент придаёт клеткам красный оттенок. Вдали от берега, в более глубоких водах усиливается доля синего и водоросли становятся оранжевыми. Эта молекулярно-генетическая уловка и позволяет Synechococcus жить и успешно вести фотосинтез в разном режиме освещённости, снабжая океан и всю планету кислородом.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Сухие долины Мак-Мёрдо в Антарктиде могут показаться одним из наименее гостеприимных мест на Земле. Это холодная пустыня, где лишь ветер рыщет по каменистой земле, а вода существует только в виде льда, оставшегося в том числе от тех времён, когда долины покрывал океан. Короче говоря, это настолько унылый уголок планеты, что НАСА решило имитировать там марсианские условия.
Теперь представьте себе удивление биологов, обнаруживших в этом месте множество различных экосистем. Не на поверхности, конечно, а подо льдом — в солёных озёрах, которые вот уже тысячи и миллионы лет изолированы от каких-либо внешних источников энергии и питательных веществ. В ходе нового исследования специалисты описали одно из самых молодых подлёдных озёр, которое оставалось изолированным всего несколько тысяч лет. Хотя теоретические оценки говорили о том, что местные бактериальные сообщества должны голодать, анализ проб воды показал, что организмы чувствуют себя прекрасно, питаясь продуктами химических реакций между водой и дном.
Пожалуй, наиболее яркая достопримечательность Сухих долин Мак-Мёрдо —
Учёные полагали, что организмы, если они там ещё есть, находятся на заключительных этапах разложения, то есть несколько микробов ещё питаются последними органическими соединениями, выделяя метан.
Выяснилось, однако, что бескислородное озеро богато органическими соединениями, в том числе углеводами, а метана там мало. Кроме того, в воде обнаружено значительное количество водорода. Соединения азота тоже часты, особенно закись азота и аммиак. Подобная смесь окисленных и восстановленных соединений говорит о том, что до финального разложения ещё очень далеко.
И кто же там живёт? Судя по последовательностям ДНК, 32 вида, представляющих восемь типов бактерий. Что движет их обменом веществ, в точности пока неясно. Очевидно лишь то, что метаногены в озере не доминируют. Кстати, следует отметить, что в пробах полностью отсутствуют археи, которые часто встречаются в экстремальных условиях.
Химический состав воды подсказывает, что бактериальные сообщества питаются молекулярным водородом, освобождаемым в результате реакций между водой и силикатами железа подстилающей породы. Затем водород может включаться в состав сложных органических соединений. Если это верно, то озеро Вида имеет совершенно иной источник энергии, чем Кровавый водопад.
Это довольно важный вывод, поскольку он предполагает, что разнообразие простых, естественно протекающих химических реакций способно предоставить энергию, необходимую для поддержания жизни, даже при отсутствии таких вещей, как солнечный свет или тектоника плит. Это, в свою очередь, должно повлиять на наше представление о перспективах поиска жизни в подлёдных океанах Европы или возможных приповерхностных солёных озёрах Марса.
Другая интригующая перспектива заключается в том, что чуть ли не все сухие долины могут оказаться домом экосистем с разной степенью изоляции, а также с разными источниками химической энергии, которые способны пережить любые катаклизмы вплоть до глобального оледенения.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Кто живёт на краю космоса? То есть — кто ещё, кроме пилотов и редких ныряльщиков в небо? На этот вопрос и собрался ответить один из сотрудников НАСА.
Если попытаться вообразить условия, пригодные для жизни, то стратосфера приходит на ум далеко не сразу: высоко, сухо, холодно. Этот атмосферный слой лежит над тем участком, где формируется погода, то есть на высоте 10−50 км над поверхностью Земли. Средняя температура нижней части составляет −56 ˚C, а струйные течения дуют со скоростью 160 км/ч. Плотность атмосферы менее 10% от показателя на уровне моря. Кислород существует в форме озона, который прикрывает всё, что ниже него, от ультрафиолетового излучения космоса, но над ним (то есть выше 32 км) защиты нет.
Прекрасное место для поиска живых организмов, не так ли? Да, уверен биолог Дэвид Смит из Университета штата Вашингтон (США), там можно найти микробов едва ли не из всех доменов.
Г-н Смит занят в проекте Космического центра им. Кеннеди «Микроорганизмы в стратосфере» (Microorganisms in the Stratosphere, MIST), который направлен на перепись жизни на высоте нескольких тысяч метров над Землёй. С помощью высотных метеошаров и проб, взятых обсерваторией на вулкане Бачелор (штат Орегон), исследователи собираются прояснить, где же проходит граница биосферы.
Сообщения о том, что микроорганизмы способны выживать на высотах вплоть до 77 км, поступают с 1930-х годов, но г-на Смита не удовлетворяет степень достоверности старых данных. Возможно, микробы оказались занесены на большую высоту самим научным оборудованием. «В статьях тех лет не говорится ничего о стерилизации», — подчёркивает специалист.
Некоторые исследователи предполагали, что обнаруженные формы жизни были занесены из космоса, но г-н Смит уверен в их земном происхождении. Большинство из них — бактериальные споры, то есть исключительно стойкие организмы с защитной оболочкой, которая способна перенести и низкую температуру, и сухость, и высокий уровень радиации. Скорее всего, их туда забрасывают пыльные бури и ураганы, после чего они разлетаются по всему миру. Спускаясь и находя подходящие условия, споры оживают.
Информация о том, кто и как живёт в стратосфере, прольёт свет на способность организмов выживать в чудовищно сложных условиях на других планетах, и прежде всего на Марсе. Интересно будет взглянуть и на то, какие изменения и генетические мутации могут испытывать микробы на большой высоте, особенно по ту сторону озонового слоя.
Семинар Дэвида Смита по означенной теме:
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Один из способов, которыми клетки (не только иммунные) борются с инфекцией, — это попросту поедание чужаков-патогенов. Клетка поглощает бактерию и переваривает её с помощью пищеварительных ферментов, которые содержатся в особых мембранных органеллах — лизосомах.
Исследователи из
Любопытно, что бактерии, как пишут исследователи в журнале
В дальнейшем исследователи планируют побольше узнать о механизме, с помощью которого сальмонелла подавляет клеточный транспорт ферментов. Сведения об этом помогут создать более эффективные средства борьбы с этими бактериями, которые служат причиной множества болезней, от гастроэнтеритов до сепсиса и брюшного тифа.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Ученые обнаружили у цианобактерий составной элемент пептидной нуклеиновой кислоты (ПНК), которая могла служить для передачи наследственной информации еще до появления РНК. Это открытие позволяет лучше понять, как возникла жизнь на Земле.
Результаты исследования, проведенного американскими биохимиками из Института этномедицины и их шведскими коллегами из Стокгольмского университета, опубликованы в журнале PLOS ONE.
Считается, что 3,5 миллиарда лет назад наследственная информация первых организмов кодировалась не в молекулах ДНК, как это происходит сейчас у всех живых существ (за исключением некоторых вирусов), а в молекулах РНК. Однако РНК, основу которой составляют мономеры сахара рибозы и фосфатные основания, слишком сложна, чтобы сразу возникнуть из неорганических молекул.
Поэтому ученые предположили, что сначала роль РНК выполняла пептидная нуклеиновая кислота, остовом которой служила цепочка, образованная мономерамиN-(2-аминоэтил) глицина (АЭГ). Именно к этой цепочке могли прикрепляться азотистые основания, такие, как аденин или гуанин. АЭГ, ее составной элемент, легко синтезируется из простейших веществ, входивших в состав первичного океана- CH4, N2, NH3 и воды.
Долгое время специалисты изучали свойства АЭГ, однако не могли найти его у современных живых организмов, что делало предположение о ПНК слишком гипотетичным. Авторы работы смогли исправить это, проанализировав несколько диких и лабораторных штаммов цианобактерий. Оказалось, что АЭГ имеется у цианобактерий из 5 различных морфологических групп.
Роль, которую АЭГ играет в метаболизме цианобактерий, ученым выяснить пока не удалось. Но авторы исследования считают, что присутствие АЭГ у этих организмов является «эхом» первой жизни, поскольку цианобактерии являются одними из древнейших живых существ на Земле.
Источник: infox.ru
Нам кажется, что за последние полвека природа прямо-таки ополчилась на человечество, насылая на нас новые опаснейшие инфекции. Даже если не считать многоликий грипп, который регулярно «радует» врачей всё более вирулентными штаммами, можно вспомнить
Кроме того, в пользу давнего происхождения этих вирусов говорят и иммунологические исследования, проведённые среди населения Гвинеи. Оказалось, что до 55% жителей сталкивались с возбудителем лихорадки Ласса и до 22% — с вирусом Эбола. Известно, что возбудитель оставляет за собой следы в иммунной памяти, однако столь высокий процент «знакомых» с этими вирусами говорит о том, что болезни мучили людей многие поколения.
Наконец, исследователи отмечают, что симптомы заболеваний довольно сильно расходятся с тем, что им обычно приписывают. Вместо обширного внутреннего кровотечения, которым сопровождаются геморрагические лихорадки, у больных наблюдают кашель, жар, боли в горле. В итоге учёные приходят к выводу, что появление «новых патогенов» обеспечили свежие диагностические средства, которые позволили выделить именно этих возбудителей и описать их симптомы. Соответственно, авторы работы призывают с большей осторожностью относиться к паническим заявлениям о «новых опасных возбудителях». Да, такие возбудители могут быть весьма серьёзными, но при этом далеко не новыми, и, возможно, способы лечения таких заболеваний могут быть подсказаны теми, кто с этими возбудителями уже сталкивался.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
В природе метан образуется из органических остатков в условиях отсутствия кислорода. И если бы не архебактерии, которые его окисляют, живым существам на Земле пришлось бы туго: метан намного более сильный парниковый газ, чем CO2, и глобальное потепление он устроил бы нам в куда более сжатые сроки.
Естественно, учёных интересует, что археи делают с метаном. Считалось, что этот газ служит микроорганизмам одновременно и источником энергии, и поставщиком углерода. То есть постулировалось, что метанокисляющие археи — типичные гетеротрофы, которые строят свою органику не из неорганического углекислого газа, как, например, растения, а из органических молекул метана, пусть и довольно простых.
Около десяти лет назад учёные из Института микробиологии моря Общества Макса Планка иУниверситета Бремена (оба — ФРГ) начали исследования термофильных метанокисляющих бактерий, которые живут на глубине более двух тысяч метров вблизи берегов Мексики в содружестве с сульфатредуцирующими бактериями. И им удалось выяснить странную вещь: эти бактерии оказались автотрофами, то есть они использовали для построения собственной органики не метан, а углекислый газ. Выяснить это удалось с помощью радиоактивно меченых молекул того и другого: метан шёл чисто на добычу энергии, а в синтезируемых биомолекулах оставался радиоактивный изотоп из CO2.
С экологической точки зрения это равносильно тому, как если бы вдруг оказалось, что львам нужно время от времени выходить на солнце для фотосинтеза. Впрочем, бактерии и археи часто бывают очень неординарны по своим экологическим и молекулярно-биохимическим повадкам, поэтому совсем не приходится удивляться тому, что археи пренебрегают таким очевидным ресурсом для биосинтеза, как метан, и используют вместо него углекислый газ. Так или иначе, они в этом смысле оказывают двойную пользу, избавляя океан и атмосферу сразу от двух парниковых газов.
Результаты исследований опубликованы в журнале PNAS.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
15-01-2014 Просмотров:8976 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Многие птицы и звери ухитряются питаться довольно опасными созданиями — скажем, ядовитыми членистоногими и рептилиями, и примеров тут множество: вспомним хотя бы мангустов, охотящихся на ядовитых змей, или каких-нибудь скорпионовых хомячков. КаракарЭти...
13-12-2012 Просмотров:14995 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Когда на суше появилась жизнь? Ответ на этот вопрос (один из фундаментальных в науке) зависит прежде всего от значения слов «жизнь» и «суша». Существуют чёткие свидетельства жизни в пресной воде (в...
25-12-2014 Просмотров:7358 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи нашли на территории США древнюю рыбу, в глазах которой удалось рассмотреть палочки и колбочки. Ранее клетки сетчатки не были известны в ископаемом состоянии. Acanthodes bridgeiОписание уникальной находки, подготовленное японскими учеными...
22-03-2011 Просмотров:11270 Новости Генетики Антоненко Андрей
Испанские учёные из Университета Гранады и Университета Малаги выявили наиболее крупную структурную единицу генома человека. Хромосомы человека под сканирующим электронным микроскопом (иллюстрация Biophoto Associates / Science Photo Library) Ранее самыми большими...
06-02-2014 Просмотров:9047 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Шерстистые мамонты могли умереть с голоду, когда изменения в климате отобрали у них любимое лакомство — цветковые растения. Плиоцен в Арктике (рисунок Mauricio Anton). Может быть, кому-то покажется странным, что, несмотря на...
Ученые из Университета Орегона под руководством Тобиаса Полича (Tobias Policha) с использованием технологий 3D-печати смогли описать, как орхидея Dracula lafleuri привлекает насекомых. Оказалось, что имеет значение одновременно и внешний вид, и запах…
Российские ученые обнаружили в каменноугольных отложениях Украины древнейшего паука. Его возраст составляет около 315 миллионов лет. Статья с описанием находки опубликована в журнале Paläontologische Zeitschrift. Статью подготовили Дмитрий Щербаков и Кирилл Еськов из…
Биологи впервые за последние полвека обнаружили организмов, относящихся к ранее неизвестному типу живых существ. Не исключено, что они являются живыми ископаемыми, чьи родичи существовали на Земле более 550 миллионов лет…
Voyager-1 за 36 лет удалился от Земли на дистанцию, более чем в 120 раз превышающую расстояние между нашей планетой и Солнцем. Однако похоже, ему так и не удалось покинуть пределы…
Ученые из Вашингтонского университета (США) описали вид орхидеи, которая привлекает насекомых для опыления при помощи запаха, схожего с запахом человеческого тела. Орхидея Platanthera obtusata так привлекает один из видов комаров. Результаты исследования…
Палеонтологи обнаружили неизвестный до сих пор механизм появления у древних рыб длинного узкого тела, как у змеи или угря, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Хорошо сохранившаяся окаменелость древней рыбы Saurichthys curionii позволила ученым найти новый…
Распечатанные на 3D-принтере "зародыши" помогли ученым выяснить, что извилины в коре нашего мозга появляются не благодаря генетической программе роста мозга, а в результате работы очень простых физических процессов, связанных с появлением областей нестабильности в мозге, говорится…
Ученые нашли на северо-востоке Китая гигантское кладбище яиц птерозавров, которое впервые позволило им узнать, что детеныши летающих гигантов мезозоя рождались абсолютно беспомощными, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. "Это открытие окончательно подтвердило то,…
Быть черепахой нелегко. На суше хищники воруют яйца и охотятся за только что вылупившимися детёнышами, в море поджидают акулы. Люди не отстают, сбрасывая в океан пластиковые отходы и одновременно мечтая…