в и никитин тайна жизни

Ученый Максим Никитин совершил фундаментальное открытие в области генетики

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.

Астрономы впервые получили прямой снимок зарождающейся планеты

Астрономы получили первый прямой снимок зарождающейся планеты, движущейся в протопланетном диске молодой звезды. Это позволяет серьезно расширить наши знания о механизмах образования планетных систем и проверить теоретические модели формирования планет. Препринты статей (раз и два) опубликованы на портале arXiv.org, кратко о работе рассказывается на сайте Европейской южной обсерватории.

За последние два c лишним десятилетия, прошедшие с момента открытия первой экзопланеты, астрономы открыли несколько тысяч планетных систем, отличающихся большим разнообразием структур и сочетаний типов звезд и обращающихся вокруг них экзопланет. Это послужило мощным толчком к развитию представлений о механизмах формирования и эволюции планетарных систем. Однако практически все открытые объекты представляют собой уже сформировавшиеся планеты, поэтому задача обнаружения планет на стадии образования (протопланет) важна с точки зрения нашего понимания механизмов, управляющих зарождением и эволюцией планетных систем, в том числе и нашей собственной. Задача осложняется тем, что существующие методы поиска плохо годятся для обнаружения протопланет и получение прямых изображений таких объектов в среде, где они формируются (околозвездных дисках вокруг молодых звезд) возможно, но достаточно сложно, поэтому исследователи пользуются косвенными методами, например по движению газовых облаков в диске.

В новых работах две группы астрономов во главе с Мириам Кепплер (Miriam Keppler) и Андре Мюллером (André Müller) сообщают о результатах наблюдений, проведенных при помощи приемника SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument), смонтированного на телескопе VLT (Very Large Telescope) в Чили. Основная цель этого мощного специализированного научного инструмента — получение снимков экзопланет и околозвездных дисков методом прямых изображений, для этой цели свет от звезды блокируется при помощи коронографа, а данные обрабатываются при помощи специальных алгоритмов. Целью наблюдений стала звезда PDS 70типа Т Тельца, расположенная на расстоянии 370 световых лет в созвездии Центавра. Ее масса оценивается в 0,76 масс Солнца, а возраст — в 5,4 миллионов лет. Звезда окружена протопланетным диском, открытым в 2006 году, и имеющим средний радиус примерно 140 астрономических единиц.

Итогом наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне, проведенных в рамках обзоров SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets) и DISK (sphere survey for circumstellar DISK), стало открытие формирующейся планеты PDS 70b, окруженной собственным аккреционным диском, которая при движении создает зазор в протопланетном диске. Моделирования, проведенные с использованием данных спектрофотометрических наблюдений, дают оценки массы планеты от 2 до 17 масс Юпитера, радиус от 1,4 до 3,7 радиусов Юпитера, температуру внешних слоев в 1000–1600 Кельвинов. Планета расположена на расстоянии в 22 астрономических единицы от звезды, а орбитальный период PDS 70b оценивается в 118 лет (Уран 19,19 а.е. и 84 года, Юпитер - 5.2 а.е. и 11,86 лет соответственно). Ученые отмечают, что проведенная работа представляет собой лишь первый шаг к всестороннему изучению параметров орбиты и атмосферы новорожденной планеты, дальнейшие наблюдения, проведенные при помощи космического телескопа имени Джеймса Уэбба и системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) позволят ввести дополнительные ограничения на характеристики этого объекта.

Сурс

Некромант. Книга вторая. Сердце мертвеца

Мудрость эффективного менеджера на случай гарантийного срока.

- Жена -

..

Твоя мать работает зам.секретаря КомПродПодСпецВых. Выбила тебе отдельную жил.ячейку.

..

Но сказала, один жить не будешь, найди жену.

..

Легко сказать, найди. Не нашел.

..

То ли в строении ПДГ-2210 не нашлось ни одной алчной бабы, что только за ячейку готова выйти замуж, то ли вид у тебя настолько мерзкий, что даже такие не повелись.

..

Мать это не устроило и в конце-концов она привела троюродную тетю Марину, которая знает действенный способ. Не то чтобы он был самый простой, но точно надежный.

..

Тетка сказала собирать сухую серую слизь по углам подъездных коридоров. Надо было набрать три литра.

..

Собирал ночью, чтобы люди не лезли с вопросами. Тем более, что сам нифига не понимаешь.

..

Тетка принесла какую-то жижу, размочила в ней собранную тобой дрянь, и пропитала этим пачку газет.

..

Затем вы поклеили сырые газеты на стену над диваном в несколько слоев.

..

Сказала, ждать неделю.

..

За это время комната пропахла сыростью и горклой вонью. Спать стало тяжело.

..

Постепенно на газетах симметричным узором проросла разноцветная плесень. Стало похоже на обычный ковер, какие ты видел у некоторых знакомых.

..

Через неделю тетка пришла, сказала "хорошо", и вы сняли ковер, свернули его в рулон и положили на пол в коридоре.

..

Теперь надо было поливать его пищевым концентратом разбавленным в воде 1/20.

..

Каждый день ковер заметно набухал и топорщился. И уже через три недели с одного конца немного высунулась тонкая девчачья кисть. А к концу четвертой с другого ступня.

..

Тетя Марина осмотрела изменения и решила, что хватит.

..

Вы развернули ковер и там оказалась некрупная девушка приятной наружности. Она была покрыта плесенью и слизью, но очистить ее тетка не дала. Вы только отнесли ее в ванну, где оставили под тонкой струей воды.

..

Утром ты проснулся не от будильника, а от запаха готовящейся еды. Концентрат озорно шипел на сковородке, а молодая жена, одетая в специально оставленные теткой женские вещи, приветливо поглядывала на тебя.

..

Ковер из плесени и газет был очищен от висящих ошметков и расстелен на полу в коридоре, чтобы просохнуть. Ты не мог на него наступать и обходил стороной, за это жена, которая еще неумело назвала себя Валентиной, одаривала тебя приятной улыбкой.

..

Первое время она говорила мало и плохо, но вскоре это прошло, и вы поспешили в ЗАГС.

..

Тетя Марина строго настрого наказала хранить ковер как можно дольше. Потому как Валя все еще его часть. Вы повесили его снова на стену, но уже на ту, в которой проходят разные водяные трубы, потому что по утрам на ней появляется влага, а это полезно для ковра.

Работа с ДНК внутри клетки.