строение молекул

Известный ученый-атеист доказал, что Бог существует.

Детальная структура клетки

Биологи объяснили, почему у растений разная форма листьев

Исследователи из США и Китая определили генетические механизмы, лежащие в основе разнообразия форм листьев у растений. Полученные данные позволят адаптировать растения к разным климатическим зонам и повысить их урожайность путем управления формированием листьев на генетическом уровне.

Земляника с различной формой листьев

Форма, размер, структура и сложность строения листьев растений могут значительно отличаться даже у разных сортов одного вида, не говоря уже об их общем многообразии в природе. Наблюдаемые различия возникли не совсем случайно. Они обусловлены необходимостью терморегуляции, управления водным режимом листа и адаптации растений к условиям окружающей среды, таким как влажность воздуха и количества солнечного света.

Разнообразие листьев определяется главным образом двумя факторами: сложностью листа и особенностями его края. Простой лист состоит из одной плоской пластинки, а сложный — из нескольких простых. В свою очередь, край листа может быть цельным, зубчатым или лопастным с разной глубиной зубцов.

Чтобы определить, от чего зависит характер развития листьев, биологи из Мэрилендского университета (США) и Шэньчжэньского института синтетической биологии (Китай) изучили их формирование на примере лесной земляники (Fragaria vesca). Исследователи определили два ключевых регуляторных пути, участвующих в развитии разной структуры листьев у трех мутантов земляники. Результаты своей работы ученые описали в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Обычно у земляники образуются сложные листья, состоящие из трех отдельных листочков, причем край каждого из них имеет четко выраженные зубцы. Но недавно был обнаружен мутант с одиночными листьями вместо тройных. В новом исследовании международная команда биологов идентифицировала мутант с тройными листьями, но более глубокими зубцами.

Краткое графическое представление результатов исследования

Подробно изучив геном этих трех вариантов земляники, ученые обнаружили два независимых пути, при помощи которых генетические факторы SL1 и SALAD определяют сложность и зубчатость листьев соответственно. Чем больше в зачатке листа синтезируется фактора SL1, тем более сложным он получится: тройным, пятерным и так далее. И наоборот, чем меньше в клетках на краю листа образуется фактора SALAD, тем более глубокие зубцы получаются. Удивительно, но эти два пути регуляции формы листьев в конце сходятся и влияют на работу одного и того же гена CUC2, который во многом отвечает за рост и деление растительных клеток.

Причем выводы биологов не ограничиваются земляникой и могут применяться ко многим другим растениям. Эксперименты с резуховидкой таля (Arabidopsis thaliana) — стандартным модельным растением — показал аналогичную регуляцию особенностей листа. По мнению исследователей, эта связь может быть использована, чтобы помочь растениям адаптироваться или переносить более широкий спектр условий в разных климатических зонах.

Резуховидка таля или просто арабидопсис

«Если мы сможем настроить эту регуляцию, мы сможем, например, заставить растение производить больше биомассы, что потенциально будет способствовать увеличению производства фруктов. Мы также можем вывезти эту землянику куда-нибудь за пределы ее естественной среды обитания и расширить ее адаптивность, изменив морфологию листьев. Например, больше зубцов означает, что они будут иметь более высокую устойчивость к холоду. А более широкие и гладкие листья будут лучше адаптированы к более теплому климату», — объяснили авторы нового исследования.

Статья спизжена отсюда

Динозавры маастрихтского века мелового периода Азии

Швейцарские ученые успешно «клонировали» пластиковых кроликов с помощью синтетической ДНК

Исследователи из Высшей технической школы Цюриха (Швейцария) провели эксперимент, в котором попробовали создать ДНК для неодушевленных предметов. Цель – научиться передавать информацию о строении синтетических конструкций в каждой их частичке, чтобы при помощи любого фрагмента можно было воспроизвести весь объект целиком. Это открывает невероятно широкие возможности для сохранения и распространения рукотворных вещей.

Ученые давно мечтают о создании искусственного аналога ДНК. Природа создала великолепную систему хранения информации, где в 1 грамме вещества можно уместить 215 петабайт данных, которые легко и скопировать целиком, и построить на их основе живой организм любой сложности. При этом каждая его клетка автоматически получает резервную копию исходных данных, а при подходящих условиях может сохранять эту информацию миллионы лет. Неудивительно, что людям хочется сделать нечто аналогичное для собственных целей.

Швейцарские ученые взяли цифровую модель фигурки кролика «Stanford Bunny», в виде чертежа для 3D-печати. Модель закодировали в реальную ДНК, которую упаковали для защиты в шарики из кремния. Их добавили в полимер и напечатали полноразмерную фигуру кролика. Далее его передали другой команде, которая сделала срезы пластика в разных местах, нашла кремниевые ячейки, дешифровала данные из ДНК и напечатала на их основе новые фигурки.

Процедуру провели для нескольких поколений фигур, причем между четвертым и пятым сделали перерыв в девять месяцев, но ДНК все равно сохранила стабильность, информация считывалась без помех. На следующем этапе органическую молекулу заменили лазерной гравировкой на оргстекле, что позволило сделать информационную ячейку практически вечной. Теперь, если автоматизировать процесс взятия проб, извлечения данных и печати по ним готовых объектов, можно наладить бесконечный выпуск произвольных предметов.

Сурс

На Энцеладе нашли все химические ингредиенты жизни

Энцелад – один из больших спутников Сатурна. Его поверхность покрывает толстый слой льда, из разломов которого время от времени выбиваются гейзеры, которые указывают, что там, на глубине, имеется достаточно обширный океан жидкой воды. Это делает Энцелад одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни. На такую возможность указывает и анализ его воды. В ней обнаруживаются и метан, и более сложные органические молекулы.

За годы исследований в гейзерах Энцелада были найдены соединения водорода и кислорода, углерода, азота и серы – практически всех ингредиентов, входящих в состав биомолекул. А недавно к этому списку прибавился и последний элемент, фосфор, который служит ключевым компонентом нуклеиновых кислот. Об этом сообщил Ясухито Секине (Yasuhito Sekine), выступивший на встрече Американского геофизического общества (AGU), прошедшей недавно в Чикаго.

Секине и его коллеги из Токийского технологического института использовали данные зонда Cassini. Работая в системе Сатурна, аппарат собрал информацию о химическом составе не только планеты и спутников, но и ее сверкающих колец. В данном случае ученых интересовали вещества кольца Е, куда попадает вещество, выброшенное гейзерами Энцелада. Среди них обнаружились частицы, исключительно богатые фосфатом натрия.

Судя по их количеству, подледный океан на спутнике может содержать это вещество в концентрации от одного до 20 миллимолей, что на порядки больше, чем в океанах Земли, где фосфор – элемент крайне дефицитный и востребованный. Авторы работы предполагают, что на Энцеладе он попадает в воду со дна, при растворении в ней апатитов, которые в изобилии встречаются в составе некоторых метеоритов, а значит – имелись и в ранней Солнечной системе, когда формировался спутник.

Находка делает Энцелад еще более интересным и перспективным местом с точки зрения поиска следов внеземной жизни. Возможно, это ускорит работу над такими проектами, включая миссию ESA, пока что запланированную к запуску лишь после 2035 г.

Нужна небольшая консультация спецов