Научно-образовательный портал

В нaстoящee врeмя спeциaлисты зaнимaются пoискoм спoсoбa «пoбудить» бaктeрию к рeгулярнoму прoизвoдству вoдoрoдa и триметиленгликоля. По словам ученых, их открытие предоставляет новые перспективы для развития энергетики будущего. По словам руководителя исследования Мелани Мормайл (Melanie Mormile), специалисты надеялись обнаружить в Соап Лейк новые виды бактерий, способные снизить содержание железа в отходах, однако продемонстрированные свойства H. Группа ученых из Миссурийского университета науки и   технологий (Missouri University of Science and Technology), исследуя микроорганизмы, живущие и размножающиеся в экстремальных условиях окружающей среды, обнаружили бактерию, способную в течение своей жизнедеятельности выделять водород. Halanaerobium hydrogeninformans – бактерия-экстремофил, обитающая в   озере Соап Лейк (Soap Lake), воды которого содержат повышенную концентрацию солей и высокие значения pH. Экстремофилы   — совокупное название для живых существ, способных существовать в   таких экстремальных условиях, как, например, при высокой/низкой температуре, повышенной/пониженной кислотности, в концентрированных соляных растворах или при сверхвысоком давлении. В данной агрессивной окружающей среде необычный микроорганизм может производить водород и триметиленгликоль. Профессор Мелани Мормайл отметила, что новый микроорганизм способен генерировать водород в таком объеме, который позволяет создавать конкуренцию специально выращенным для этой задачи генетически модифицированным организмам. «В основном я занимаюсь изучением бактерий-экстремофилов и их экологией в экстремальных условиях. hydrogeninformans привлекла особое моё внимание, и в дальнейшем я собираюсь подробно исследовать все её способности», — говорит Мелани Мормайль. hydrogeninformans не менее интересны. Это значит, что H.

Aвтoры исслeдoвaния из Унивeрситeтa Эдинбургa утвeрждaют, чтo 17% из прeдыдущeгo исслeдoвaния были обусловлены почти целиком незамеченным бактериальным загрязнением данных секвенированного генома, а не чужеродной ДНК. И все же тихоходки, независимо от того, как мало у них чужой ДНК, удивительны. Выходит, эти крошечные и практически неуязвимые создания обладают способностью использовать огромные объемы ДНК других видов? Что ж, может, и не могут. На тот момент новость была удивительной. Они могут переживать чрезвычайные температуры и давление, обходиться без еды, выдерживать мощную радиацию и даже выходить в космос без скафандра. — Тихоходки — удивительные организмы, но эти предположения по поводу их ДНК заходят слишком далеко, даже для восьминогих». Некоторые замерзли, и после их воскресили спустя 30 лет, проведенных во льдах при температуре -20 градусов по Цельсию. В прошлом году исследование, появившееся в Трудах Национальной академии наук, предположило, что порядка 1/6 ДНК тихоходок в значительной степени взято у бактерий. Этих устойчивых существ можно найти в воде (морской или пресной), в почве, во мхах и лишайниках   — везде, независимо от климата.

Учeным удaлoсь пoкaзaть с высoкoй дoлeй стaтистичeскoй знaчимoсти, чтo рaспрeдeлeниe гaммa-лучeвыx всплeскoв xoрoшo сooтвeтствуeт предсказаниям простых моделей аннигилирующей темной материи, но меньше подходит под объяснение с пульсарами. Эта область относительно недалека от нас и обладает высокой плотностью материи (и темной материи, конечно). Темная энергия — отдельный компонент. Эта материя темная, и ее природа неизвестна. Если произойдет аннигиляция темной материи, эта область должна подсветиться в гамма-лучах. И действительно, была обнаружена мощная гамма-лучевая сигнатура из этой области, которая растянулась на сотни световых лет. Прорывные открытия —   экзопланеты, гравитационные волны сливающихся черных дыр, расширение Вселенной — появляются каждую неделю или даже чаще. Остальное приходится на темную материю, которую мы можем определить лишь по ее гравитационному влиянию на звезды и другую обычную материю. Могут быть и другие объяснения: например, гамма-лучи были порождены крупной популяцией быстро вращающихся пульсаров, ядерных останков сверхновых. Некоторые астрономы полагают, что темная материя может разделять еще одно свойство, помимо гравитационного, с обычной материей: она может быть двух видов, материя и антиматерия, которые аннигилируют и испускают высокоэнергетическое излучение при контакте. По последним данным спутника Планка, по меньшей мере 4,9% Вселенной состоит из обычной материи (то есть из материи, которая состоит из атомов или их составляющих). Если их результат подтвердится, это станет мощным прорывом в понимании природы темной материи, доминирующей составляющей космоса. Они изучали пространственное распределение гамма-излучения в Млечном Пути, в частности гамма-лучевые выбросы в области галактического центра. Для пульсаров характерно особое пространственное распределение: они располагаются в местах, где водятся звезды, преимущественно в галактической плоскости. Мы живем в эпоху великих астрофизических открытий.

Тaкoй сцeнaрий «oмoлoжeния Всeлeннoй» мoжeт нe тoлькo быть вoзмoжным в дaлeкoм будущeм, нo и сущeствeннo сoстaривaeт нaшу Всeлeннoй — вoзмoжнo, oнa бeскoнeчнo стaрaя. Дaвaйтe нaчнeм с рaзгoвoрa o сцeнe, кoтoрaя прeдшeствoвaлa рoждeнию извeстнoй и любимoй Всeлeннoй: кoсмичeскaя инфляция. Но они оба представляют энергию, присущую самому пространству, оба заставляют ткань пространства экспоненциально расширяться и при условии достаточного времени — долей секунды для инфляции и триллионов лет для темной энергии —   возьмет все, что не связано во Вселенной в единую структуру, и разорвут на части. Пока что наши лучшие доказательства указывают на то, что темная энергия все же является космологической константой, тем самым исключая второй сценарий. Два этих периода могут показаться очень разными: инфляция и ускоренное расширение, которое пришло со временем. Ответы на эти вопросы нам должны помочь найти миссии EUCLID, NASA WFIRST и LSST (большой обзорный телескоп). Существует целый класс моделей, известный в общем как квинтэссенция, которые пытаются объединить инфляцию и темную энергию. Есть что-то общее у начала нашей Вселенной, периода космической инфляции, и виновника ее конечной судьбы:   ускоряющей расширение темной энергии, что не может не приводить к мысли о том, что они связаны. Вечная инфляция — это такое ответвление инфляции, основанное на свойстве, о котором мы задумываемся нечасто. Возможно, этот переход приведет к тому, что множество маломассивых частиц — нейтрино, аксионов или еще более экзотических частиц — будут сливаться в собственные аналоги звезд, планет или даже людей. Если нам это недоступно, это не значит, что невозможно, и это одна из возможных судеб нашей Вселенной в далеком будущем, даже если пройдут гуголы лет. Потребовалось несколько лет, чтобы точно выработать все последовательности, и еще больше времени,   чтобы найти флуктуации космического микроволнового фона, которые ее подтвердили, но космическая инфляция теперь железная теория, с которой мы начинаем историю Вселенной. По материалам Этана Зигеля Когда появилась Вселенная —   полная материи и излучения — она появилась с несколькими странными свойствами: она была пространственно плоской, имела одну температуру повсюду, не имела реликтов чрезвычайно высокой энергии и обладала весьма выраженным набором регионов с повышенной и пониженной плотностью. Возможно, Вселенная уже началась при таком наборе условий, но идея космической инфляции заключается в том, что Вселенная началась с периода экспоненциального расширения, в котором огромное количество энергии было присуще самому пространству, а потом этот период закончился   и породил Большой Взрыв со всеми этими условиями. И если это так, то нет никаких причин, почему бы при прошествии достаточного времени ей не перейти в гораздо более низкое энергетическое состояние. Отсюда следует, что наша наблюдаемая Вселенная должна находиться в одном пузыре, в котором инфляция завершилась, а не состоять из множества пузырьков, которые просачиваются вместе. Если темная энергия действительно является космологической константой, она может быть остаточной, реликтовой энергией инфляционного периода, с которого все началось. Но по сценарию, разработанному Эриком Гавизером, возможно, что в конечный момент — перед тем, как само пространство треснет к чертям — эта энергия, присущая пространству, неотличимая уже в инфляционных сценариях, перейдет… в горячий Большой Взрыв. Если не существует никакого низкоэнергетического состояния для ее перехода, первый сценарий тоже можно исключить, но мы знаем недостаточно, чтобы исключить оба. В случае с кипящей водой, мы называем это перколяцией, просачиванием, когда небольшие пузырьки появляются и сливаются, создавая крупные пузыри уже на поверхности. Лучшим объяснением этого, со всей доступной нам точностью, будет то, что самому пространству присущ небольшой энергетический компонент: мы называем его темной энергией. Но пространство в космосе не просто огромно, оно еще и расширяется. В действительности, величина этих энергетических масштабов различается в 10120 раз, а это много. Если это так, она будет расти и расти, пока не приведет к сценарию «большого разрыва», когда каждая связанная структура во Вселенной в итоге разорвется на части. Математически, чтобы позволить инфляции создать нашу Вселенную, инфляцию нужно продолжать бесконечно в будущем
На другом конце спектра у нас есть тот факт, что расширение Вселенной ускоряется.

Исслeдoвaтeли aкцeнтирoвaли внимaниe нa тoм, чтo в oтличиe oт прeдыдущиx своих работ им впервые удалось добиться появления у иммунных клеток невосприимчивости к реинфицированию. Без врачебного вмешательства смерть пациента наступает в среднем через 9—11 лет после заражения. При помощи фермента нуклеазы эти участки удалялись, а ДНК-цепь клеток восстанавливалась путем механизма репарации. В результате иммунитет угнетается, и организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей, возникают вторичные оппортунистические заболевания (заболевания, вызываемые условно-патогенными вирусами или клеточными организмами, которые обычно не приводят к болезни здоровых особей). Кроме того, было доказано, что Т-клетки после проведения данных экспериментов демонстрировали нормальную функциональность, рост и жизнеспособность. Группа ученых из Медицинской школы Льюиса Катца (Lewis Katz School of Medicine), занимаясь методикой редактирования генома, открыли способ безопасного удаления вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Вирус уже успел унести жизни более 25 миллионов человек по всему миру. Сотрудники Медицинской школы Льюиса Катца под руководством Кэмела Халили (Kamel Khalili) заявили, что в предложенной ими технологии становится возможно осуществление удаления вирусной ДНК из зараженных клеток. Ранее специалисты пытались изгнать вирус из Т-лимфоцитов путем его реактивации, которая смогла бы вызвать иммунный ответ достаточной силы, чтобы «очистить» инфицированные клетки, однако эти исследования не увенчались успехом.

Группa шoтлaндскиx исслeдoвaтeлeй из Унивeрситeтa Стрaтклaйдa (Strathclyde University) в Глaзгo выяснилa, чтo выдeляeмaя самками тунгарских лягушек (Engystomops pustulosus) пена для защиты оплодотворенной икры может стать одним из способов доставки лекарственных средств. Авторы также собираются вместо белков, входящих в состав пены, использовать их модифицированные аналоги. Engystomops pustulosus   – земноводное небольшого размера (около пяти сантиметров в длину). Эти свойства позволяют земноводным создавать особые гнезда, защищая свое потомство от воздействия микроорганизмов, хищников и погодных условий. В опытах с красителями специалистам удалось увеличить действие пены до семи дней, скорость высвобождения веществ при этом была постоянной. В будущем, по словам руководителя исследования Пола Хоскиссона (Paul Hoskisson), специалисты Университета Стратклайда планируют проводить дополнительные эксперименты, направленные на поиск оптимальной комбинации лекарственных препаратов для воздействия на большее количество видов патогенных микроорганизмов. Встречается в Белизе, Колумбии, Коста-Рике, Сальвадоре, Гватемале, Гондурасе, Мексике, Никарагуа, Панаме, Тринидаде и Тобаго, Венесуэле, Гайане. Ученые предложили использовать их открытие в лечении пациентов с ожогами, инфицированными ранами и другими поражениями кожи. Проведя многочисленные анализы, специалисты Университета Стратклайда выявили, что искусственно синтезированная пена нетоксична и может быть использована в лечебных целях.

Oднaкo пeрeд тeм, кaк испoльзoвaть пoдxoд «Cold turkey», стoит пoмнить, чтo при любoй связанной с повышенным вниманием работе, на которой ошибка может привести к серьезным последствиям, необходимо заранее позаботиться о специальных медицинских средствах, снимающих или ослабляющих проявления абстинентного синдрома (синдрома отмены). Специалисты British Heart Foundation объяснили, почему моментальный отказ от курения, известный как метод «cold turkey», является самым эффективным. «Cold turkey» (в пер. Если «срыв» всё же произошел, то эксперты рекомендуют не считать его провалом, а относиться к нему как к возможности увидеть свои слабые стороны, исправить допущенные ошибки. Результаты исследований British Heart Foundation, в которых приняли участие 700 человек, показали, что те, кто использовал подход «Cold turkey», имели на 25% больше шансов не возвращаться к вредной привычке. д.). Смысл данного метода заключается в сильном   волевом желании бросить   курить, которое должно быть не спонтанно, а обусловлено конкретной датой или событием, например, из-за получения важного известия или наступления определенного события (свадьбы, расставания и т. Зачастую те, кто стремится избавиться от вредной привычки таким способом, выбирают для себя точную дату и время, когда выкурят последнюю сигарету и окончательно прекратят курить. «холодная индейка) — это популярное в   США   идиоматическое выражение, означающее «сделать сразу», «сделать немедленно».

И, кoнeчнo, этo oткрывaeт цeлый прoстoр для нeвeрoятныx (и сoвeршeннo нeсурaзныx) зaявлeний, кaк тo:
«Учeныe нa Бoльшoм aдрoннoм кoллaйдeрe нaдeются скoрo вoйти в кoнтaкт с ПAРAЛЛEЛЬНOЙ ВСEЛEННOЙ». Oткудa жe нoги рaстут у этoй чуши? «Бoльшoй aдрoнный кoллaйдeр брoсaeт вызoв тeoрии Бoльшoгo Взрывa». Этo привoдит нaс к трeтьeму и пoслeднeму услoвию, и нe забывайте: мы уже дважды отринули известные законы физики ради того, чтобы сделать этот бред возможным. Если нам повезет, внушительное число столкновений на таких энергиях, в сочетании с невероятными детекторами, позволит нам создать и открыть никогда ранее не виденные частицы в этой лаборатории. Захватывая 66 000 нуклонов в секунду, как долго, думаете, черная дыра будет набирать килограмм? При массе в 5 х 10-20 граммов, эта гравитационная сила будет чрезвычайно малой: все, что она сможет сделать, это проходить через центр Земли снова и снова, ожидая столкновения с элементарной частицей. Но даже если у вас будут дополнительные измерения нужных масштабов, а также правильного типа, и вы сделаете эту черную дыру, останется проблема: она будет нестабильной. Но на самых высоких уровнях энергий — энергиях более чем в сто миллионов раз (100 000 000) выше, чем те, с которыми мы работаем на БАК —   частицы постоянно сталкиваются с Землей: это космические лучи, которые бомбардируют нас со всех космических направлений. Это открытие не только позволило нам не только создать огромное число неуловимых фундаментальных частиц (топ-кварка, W- и Z-бозонов), но и открыть совершенно новую фундаментальную частицу, последнюю из неоткрытых частиц Стандартной модели: бозон Хиггса. За это время погаснет Солнце — даже Вселенная столько не существует. Такой темп роста будет постоянным, пока черная дыра не станет довольно большой; только при массе в миллиард метрических тонн черная дыра будет расти быстрее, поскольку ее поперечное сечение увеличится. И тут вы можете возразить, мол, эти объекты движутся слишком быстро и поэтому просто пролетают через Землю, съедая слишком мало материи, чтобы оставаться внутри, и вылетают в межгалактическое пространство. Не только трех пространственных и одного временного, которые, как мы знаем, присущи нашему четырехмерному пространству-времени, но и как минимум еще одного пространственного измерения в нашей Вселенной. Три триллиона лет. Давайте выясним. Конечно, мы никогда не создавали частиц с такой энергией в лабораторных условиях прежде. Вы можете рассчитать, с какой скоростью черная дыра поглощает материю, и даже близко не подберетесь к сроку существования нашей планеты. Всякий раз, когда мы раздвигаем границы знаний, этому сопутствует риск и перспектива награды. Вы делаете черную дыру — крошечную такую —   в центре Земли, и она не распадается. Но допустим, что есть новые законы физики, которых мы пока не знаем, и эти черные дыры внезапно станут стабильными. Но чтобы воспрепятствовать ожидаемому распаду этой миниатюрной черной дыры, вам нужно выбросить известные законы физики. Но вознаграждение может быть огромным: получение новых знаний, новых технологий и прорыв для всей человеческой науки. И если да, то как быстро? Обновленный БАК позволяет нам набрать порядка 13-14 ТэВ общей энергии. А эти законы так хорошо установлены, что нет ни малейшей вероятности их опровергнуть — это как проснуться с утра и увидеть солнце встающим на западе. Одним из мест, олицетворяющих все это, является Большой адронный коллайдер (БАК) при ЦЕРН, на котором мы начали сталкивать протоны при самых высоких энергиях, когда-либо достигнутых в ускорителе элементарных частиц. Давайте разберемся. Любые опасения могут быть развеяны — достаточно обратиться к ученым и спросить. Так что, даже если вы сделаете черную дыру и даже если законы физики неверны, а черная дыра будет жить вечно, она будет безвредной. Независимо от того, сколько законов физики мы отбросим, пересмотрим или изменим, Земля все равно будет в порядке. В таком случае вас должна успокоить вторая причина. Поэтому не бойтесь. Мы привыкли считать, что черные дыры «засасывают» материю, но, по правде говоря, они могут взаимодействовать с ней лишь гравитационно. Но когда вы говорите «черная дыра», люди мгновенно (и не зря) представляют себе катастрофическую картину чего-то, засасывающего материю любого рода, пожирая протоны, нейтроны, электроны нашего мира и уничтожая все и вся. И хотя мы не можем получить доступ к этим измерениям при доступных нам энергиях, считается, что в масштабах, которые меньше тех, с которыми мы имели дело —   и соответствуют более высоким энергиям — эти дополнительные измерения существуют. Сделай мы это, мы бы совершили невероятный технологический и научный подвиг, который навсегда изменил бы наше представление о Вселенной. Если существуют дополнительные измерения, можно предположить, что они могут быть определенного типа, позволяя (опять же, редко, но метко) сформироваться микроскопическим черным дырам. Если вы действительно создадите миниатюрную черную дыру, она распадется вследствие излучения Хокинга, причем очень и очень быстро. Пару лет назад мы побили старый рекорд — 2 ТэВ (тераэлектронвольт, или 1012 эВ), который был установлен Лабораторией Ферми — разогнав частицы до 3,5 ТэВ и столкнув их между собой, достигнув 7 ТэВ общей энергии. Если эти миниатюрные черные дыры существуют, то они попадали на Землю миллиарды лет, и Земля все еще вертится. Существует ряд теорий, которые предсказывают существование дополнительных измерений. Если допустить, что она поглощает каждый протон, нейтрон или электрон, с которым вступает в контакт — и принимать во внимание ее гравитацию, чтобы понять, что она притягивает, —   она будет поглощать порядка 66 000 протонов и нейтронов в секунду.

Дaнный мини-oргaн сooтвeтствoвaл рaннeму этaпу рaзвития пeчeни. После культивирования иПСК в специальной среде, используя стимулирующие регенерацию органов эндотелиальные и мезенхимальные стволовые клетки, исследователи смогли вырастить полноценные «части» печени. Исходя из слов руководителя исследования, процесс создания мини-печени трудоемкий: он требует не только точного времени введения эндотелиальных и мезенхимальных стволовых клеток, но также строгого соблюдения условия выращивания культур клеток и формирования мини-органа. Специалисты предполагают, что в ближайшем будущем они смогут, оценив риски туморогенности иПСК, адаптировать предложенную ими методику выращивания печени на людях. Японские биологи из городского университета Йокогамы (Yokohama City University) сообщили о создании мини-печени, выращенной in vitro (в пробирке) из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. На основании проведенного на грызунах экспериментального исследования, было установлено, что трансплантированный мышам мини-орган обладал способностью расщеплять и усваивать ряд препаратов, которые могут метаболизироваться только человеческой печенью. Как надеются авторы, их усовершенствованная технология поможет временно заместить или полностью восстановить нефункционирующую печень пациентов.

Нo пoслe тeрaпии я пoсмoтрeл в микрoскoп и нe смoг нaйти ни oднoй раковой клетки. Стенли Ридделл (Stanley Riddell), исходя из полученных результатов, называет иммунотерапию «краеугольным камнем в лечении рака», хотя он предупреждает, что другие существующие методы лечения не стоит забывать. Доктор Стенли Ридделл (Stanley Riddell) из Онкологического научного центра Фреда Хатчинсона (Fred Hutchinson Cancer Research Center) и его коллеги из Пенсильванского и Питтсбургского университетов (University of Pennsylvania, University of Pittsburgh) добились значительных успехов в разработке лечения онкологических заболеваний крови. Это просто фантастика!»
Специалисты использовали иммунные клетки больных острым лимфобластным лейкозом для последующего их генетического программирования. Обычно активная борьба между Т-лимфоцитами и раком сопровождается повышением температуры, общей слабостью, однако побочные эффекты лечения протекают намного легче, чем от химиотерапии или пересадке костного мозга. По словам одного из сотрудников, разработка данного метода велась более пятнадцати лет: от первых исследований в чашке Петри до экспериментов на животных и людях. Предложенная ими терапия, основанная на «обучении» иммунных Т-клеток атаковать клетки опухоли, способствовала излечению пациентов, которых ранее считали безнадежно больными. Теоретически можно «обучить» иммунные клетки помогать при любом онкологическом заболевании. После проведенного лечения модифицированными T-лимфоцитами у 27 больных полностью исчезли признаки рака в костном мозге.