Boppré et al. 2017
Слева — хищная оса из рода Polybia, справа — мимикрирующая под нее совка Pseudosphex laticincta

Технология CAR-T — наиболее перспективный на сегодняшний день экспериментальный метод лечения рака. Он состоит в том, что лимфоциты пациента или донора генетически модифицируют так, чтобы они синтезировали искусственный рецептор, который состоит из фрагмента антитела, распознающего опухолевые клетки, и внутриклеточной части, активирующей лимфоцит.

Большинство современных методик производства CAR-T не затрагивают основной рецептор Т-лимфоцитов (TCR). Таким образом, модифицированные клетки экспрессируют и искусственный, и «родной» рецепторы. При этом лимфоциты с TCR, которые специфичны в отношении собственных антигенов организма, относительно быстро уничтожаются естественным путем, чтобы не допустить развития аутоиммунных заболеваний. Это же ослабляет их атаку на опухоли, поскольку часть антигенов раковых клеток совпадают с антигенами здоровых клеток, и приводит к недостаточной эффективности CAR-T. Эксперименты показали, что «выключение» последовательности ДНК, кодирующей постоянный участок альфа-цепи TCR (TRAC), не только повышает эффективность CAR-T, но и позволяет использовать для лечения заранее приготовленные донорские лимфоциты без риска реакции отторжения.

Учитывая эти данные, сотрудники Института Слоуна-Кеттеринга усовершенствовали метод получения CAR-T, распознающих CD19. Воспользовавшись системой редактирования генома CRISPR/Cas9, они встроили ген химерного антигенного рецептора непосредственно в последовательность, кодирующую TRAC, тем самым прервав ее и прекратив экспрессию TCR. То есть одним точечным воздействием они решили сразу две задачи: и обеспечили синтез CAR, и лишили лимфоциты «родных» рецепторов.

Ученые испытали на мышах с моделью лейкоза четыре разных промоторных последовательности, а также лишенные промоторов гены CAR, встроенные в два разных участка генома. Выяснилось, что встраивание гена CAR в последовательность TRAC позволяет ему использовать естественный промотор рецепторов Т-клеток, что обеспечивает наиболее стабильную экспрессию CAR и максимальную противоопухолевую эффективность.

Таким образом, разработанная методика позволяет повысить эффективность CAR-T терапии, использовать донорские клетки, что делает технологию более универсальной и снижает ее стоимость. Кроме того, прицельное встраивание гена CAR системой CRISPR/Cas9 связано с меньшим риском побочных эффектов по сравнению со встраиванием в случайный участок генома, которое происходит при использовании вирусного вектора.

#биология #медицина #генная_инженерия #crispr #генетика
https://telegra.ph/Genomnoe-redaktirovanie-prevratilo-limfocity-v-protivorakovyh-universalnyh-soldat-02-27

В двух работах при помощи экономических игр изучалось альтруистическое поведение человека. Первая работа показывает, что большинство людей ожидают от окружающих проявлений щедрости и альтруизма и что совокупный «профиль ожиданий» хорошо предсказывает реальность. Вторая работа, в которой изучены мотивации альтруистических поступков, показала, что альтруистами руководит, в том числе, и чувство вины (или что-то вроде него). Его нейробиологическое обслуживание происходит в медиальной префронтальной коре. Именно в этой области мозга происходит формирование решений, связанных с моральными дилеммами.

В первой работе, опубликованной в журнале Scientific Reports, ученые использовали модельную экономическую игру «Диктатор» (см. Dictator game), чтобы понять, как люди строят свои ожидания от взаимодействия с другими людьми. В этой игре один из игроков, диктатор, получает определенную сумму и должен решить, сколько он отдаст из этой суммы второму игроку, пассивному получателю. Диктатор принимает решение о разделении суммы единолично. Он может решить отдать всю сумму, может оказаться жадиной и ничего не отдать, а может выбрать любой промежуточный вариант.

Ученые сопоставили реальную щедрость диктаторов с ожиданиями получателей. При этом оценивались ожидания разных участников: пассивных получателей, самих диктаторов относительно других диктаторов, нейтральных наблюдателей. Условия игры тоже различались: менялась сумма, которую выдавали диктаторам, получатели могли присутствовать рядом с диктатором, а могли быть анонимными (в этом случае участники игры друг друга не видели). Важно, что в данном исследовании игроки взаимодействовали друг с другом только по одному разу и поэтому не могли опираться на предыдущий опыт. Исследователи видели свою задачу в том, чтобы оценить степень «веры в людей»: ждут ли люди альтруистического или эгоистического поведения от других людей.

#психология #поведение
https://telegra.ph/Lyudi-sklonny-ozhidat-drug-ot-druga-velikodushnyh-postupkov-03-02

«Чаепитие в Мытищах, близ Москвы»

Дэн Карлсон служил в Демилитаризованной зоне Кореи в начале 1960-х и однажды увидел, как одна женщина специально покалечила своего ребенка, чтобы получать субсидию на еду. Под впечатлением от этого ужаса, вернувшись домой, Карлсон поступил в Миннесотский университет (США) и нацелился открыть способ повысить урожайность растений, чтобы искоренить проблему голода.

Решение он придумал достаточно необычное. Карлсон отстаивал идею «зеленой музыки», которая звучит похоже на звуки природы, такие как пение птиц и стрекот сверчков, и содержит частоты, стимулирующие бурный рост растений. Он утверждал, что если растению дать послушать синтезированную песню пичужки, то устьица на его листьях расширяются, что усиливает газообмен и способствует фотосинтезу, то есть производству биомассы. Некоторые его последователи даже предположили, что именно птицы запускают весну своим пением, пробуждая растения от спячки.

В 1985 году Карлсон запатентовал и стал продавать фермерам «аудиоудобрение» под названием Sonic Bloom – этакий микс из музыки нью-эйдж и звуков природы. С его помощью Карлсону якобы удалось вырастить 390-метрового малыша Gynura aurantiaca – обычно это комнатное растение не превышает полуметра. «Мы применяем Sonic Bloom для выращивания кукурузы – ну и высоченная она у нас получается!» – говорит Дэн Карлсон-младший, сын изобретателя, скончавшегося в 2012 году. «А еще мы выращиваем с ним коноплю, – добавляет он, подмигивая. – Без него растения не очень хорошо растут. И выглядят немножко грустными».

#биология #растения
https://telegra.ph/Est-li-u-rastenij-sluh-03-05

Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на Южном полюсе, впервые зафиксировала сразу три нейтрино, предположительно пришедших от одного источника. По словам физиков, случайно такое событие можно ожидать примерно раз в 13,7 лет. Пространственная и временная близость вызвала интерес ученых и спустя сутки после события была организована кампания по поиску электромагнитной компоненты сигнала. Однако обнаружить источник не удалось.

Впервые внегалактические нейтрино были зарегистрированы в 1987 году — при вспышке сверхновой в Большом Магеллановом Облаке. Три года назад об уверенной регистрации потока астрофизических нейтрино сообщила коллаборация IceCube. Детектор эксперимента представляет собой 86 гирлянд с фотодатчиками, расположенных внутри кубического километра льда, на глубине от 1,5 до 2,5 километра. Когда высокоэнергетическое нейтрино попадает в детектор, с некоторой вероятностью оно взаимодействует с ядром молекулы воды. Это приводит к рождению огромного числа частиц и вспышке, фиксируемой детекторами. По яркости этой вспышки физики оценивают энергию нейтрино.

Событие, описанное в новой работе, оказалось почти достаточным для того, чтобы запустить автоматические наблюдения. Система зарегистрировала 17 февраля 2016 года две пары нейтрино с разницей менее 100 секунд, причем нейтрино первой пары оказалось учтено и во второй паре. Разброс предполагаемых координат источников трех нейтрино оказался лишь на одну десятую градуса больше, чем требуется системе (3,6 градуса вместо 3,5).

#физика #космос #нейтрино #астрономия #телескоп #обсерватория
https://telegra.ph/IceCube-vpervye-pojmal-srazu-tri-nejtrino-03-05

Астронавт Жюли Пейет читает лекцию об исследованиях и дипломатии в 350 километрах над Землей.

#трансляция #видео #космос #лекция
https://webcast.web.cern.ch/webcast/play.php?event=617597

Новый перевод на канале!

Второй в мире мобильный нейтринный детектор скоро будет готов! 💥

Передвижная лаборатория Mobile Neutrino Lab представляет собой трейлер, сконструированный для размещения и транспортировки 80-ти килограммового детектора MiniCHANDLER (углерод-водородный детектор антинейтрино на основе атомов лития в оптической ловушке). С началом работы в апреле MiniCHANDLER войдёт в историю как первый антинейтринный детектор, установленный на автомобиль.

«Наша основная цель — увидеть нейтрино и измерить соотношение сигнал / шум», — говорит Джон Линк, член эксперимента и профессор физики Центра физики нейтрино в Вирджинии. «Мы просто хотим доказать, что детектор работает».

Линк и его коллеги надеются, что MiniCHANDLER и его будущие коллеги-детекторы помогут найти ответы на вопросы в том числе и о «инертных нейтрино», гипотетической разновидности нейтрино, кандидатах в тёмную материю. Детектор также можно было бы применять в области безопасности — как средство наблюдения за реакторами.

#физика #нейтрино #детектор #перевод
https://telegra.ph/Vtoroj-v-mire-perenosnoj-nejtrinnyj-detektor-skoro-budet-gotov-03-08

Вопрос о том, что общего у голых землекопов и людей, на первый взгляд напоминает аналогичный вопрос про ворона и письменный стол. Но это только на первый взгляд. Люди выделяются среди приматов не только высоко развитой социальностью, как голые землекопы — среди грызунов, но и долголетием. Согласно базе данных AnAge, рекордная продолжительность жизни шимпанзе — 59,4 лет, человека — 122,5 лет, то есть вдвое больше. Кроме того, у шимпанзе даже в идеальных условиях имеет место быстрый рост смертности с возрастом, тогда как у современных людей в развитых обществах смертность лет до 60 остается низкой и растет с возрастом очень медленно (правда, потом ее рост ускоряется).

В обзорной статье, опубликованной в журнале Physiological reviews, группа российских и германских биологов под руководством академика В. П. Скулачева проанализировала факты, свидетельствующие о том, что у голых землекопов и «голых обезьян» есть еще одна важная общая особенность. Она состоит в том, что у обоих видов во взрослом состоянии сохраняется множество черт, характерных для детенышей или даже эмбрионов близких видов.

Отдельные признаки неотении в широком смысле (ювенилизации, то есть замедления развития отдельных органов и систем организма) у голых землекопов ранее отмечались некоторыми авторами, начиная с Ричарда Александера. Новизна обсуждаемой работы состоит в том, что авторы попытались, во-первых, составить наиболее полный перечень неотенических признаков у голых землекопов, во-вторых — обсудить возможные причинно-следственные связи между неотенией, социальностью и долголетием.

#биология #развитие #человек
https://telegra.ph/CHto-obshchego-u-golyh-zemlekopov-i-golyh-obezyan-03-12

Череп взрослого мужчины (слева) по ряду признаков больше похож на череп детеныша шимпанзе (в центре), чем взрослого самца (справа). Фото с сайтов boneclones.com, boneclones.com, rafael.glendale.edu

Кристаллограф Артем Оганов о свойствах кремнезема и асбеста, причинах появления рака и магнитности наночастиц. #химия #частицы #ДНК #онкология #биология #медицина #постнаука #подкаст #аудио

Понимание анатомического субстрата памяти важно для разработки методов, позволяющих лечить заболевания, при которых память нарушается, в частности болезни Альцгеймера. С середины XX века (со времен пациента H. M.) такая функция закрепилась за медиальными височными долями. Однако дальнейшие работы показали, что в основе памяти лежит сложная нейронная сеть, и нейродегенеративные заболевания, помимо височных долей, также поражают угловую извилину и заднюю поясную кору.

Между тем в последние годы для изучения памяти все чаще используется ресурсный подход: так, вместо пациентов с когнитивными нарушениями ученые обследуют испытуемых, память которых считается выдающейся благодаря индивидуальным особенностям или тренировке. Одним из способов такой тренировки является метод локусов. Он заключается в построении мысленно-пространственных ассоциаций между объектами запоминания и их визуализации в воображаемой области («Дворец памяти»), наблюдая которую человек не вспоминает в обычном смысле, но перечисляет «увиденное». Известно, что даже непродолжительная практика метода локусов активизирует визуально-пространственную сеть мозга. Но то, как долго сохраняется этот эффект, оставалось неясным.

#мозг #человек #память #биология
https://telegra.ph/Dvorec-pamyati-okazalsya-ustojchiv-k-iznosu-03-13-2

Американские физики-теоретики («Коллаборация χQCD») впервые рассчитали вклад глюонов в суммарный спин протона. По данным ученых он составляет примерно половину абсолютной величины. Ранее экспериментальные методы показали, что вклад кварковсоответствует примерно трети абсолютной величины протонного спина. Детали того, из чего складывается спин протона, до сих пор не известны, уточнить их помогут новые поколения электрон-ионных коллайдеров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко нем сообщает Physics.

Согласно современным представлениям, протоны — сложные составные частицы. Они состоят из тройки валентных кварков, двух верхних и одного нижнего. Эти кварки связаны между собой глюонным полем — интересно, что именно его энергия составляет порядка 99 процентов массы покоя протона. Если смотреть на протон в системе отсчета, в которой он движется с околосветовой скоростью (например, с точки зрения детектора Большого адронного коллайдера), окажется, что внутри протона рождаются в больших количествах виртуальные пары кварк-антикварк, причем общее количество кварков в протоне зависит от системы отсчета. Помимо легких верхних и нижних кварков могут рождаться и их виртуальные тяжелые «собратья» — очарованные или странные кварки. В дополнение к этому, море кварков протона окружено диффузным облаком пионов — простейших мезонов, состоящих из легких кварка и антикварка.

Возникает вопрос о том, как спин поделен между всеми компонентами этой системы. Долгое время считалось, что он полностью определяется валентными кварками. Кварки — фермионные частицы, поэтому их спины равны 1/2. Суммирование спинов происходит с учетом их направлений. В 1989 году физики в CERN установили, что вклад кварков в суммарный спин протона составляет примерно треть, причем определяется целиком валентными кварками. Вклад моря виртуальных пар кварк-антикварк близок к нулю. За последние 30 лет ученым не удалось выяснить вклад остальных компонентов. Более того, существует спор между физиками, касающийся того, что из себя представляют эти другие компоненты.

#физика #элементарные_частицы #ядерная_физика #ядерка
https://telegra.ph/Fiziki-vpervye-rasschitali-vklad-glyuonov-v-protonnyj-spin-03-14

Будь ты водоросль, волнушка, водяника, вобла или Володя, всех нас объединяет одно: мы – эукариоты. Все мы обладаем клеточным ядром, что отличает нас от прокариот – бактерий и архей. И всех нас интересует, когда же жил на Земле наш общий предок и как он выглядел. Ясно, что это было очень давно, и в этом вся проблема: докембрийским организмам не так-то просто сохраниться в ископаемой летописи. Но какие-то намеки из прошлого мы все же регулярно получаем: совсем недавно, к примеру, мы узнали о древнейших ископаемых микробах возрастом более 3,8 млрд лет.

И вот еще одна чудесная новость: в куске хорошо сохранившегося строматолита из Читракута (Индия), чей возраст составляет 1,6 млрд лет, палеобиологи из Шведского музея естественной истории в Стокгольме обнаружили остатки древних организмов, которые, по их мнению, являются древнейшими красными водорослями, а заодно и древнейшими известными науке ископаемыми многоклеточными эукариотамикроновой группы.

Новое открытие отодвигает нижнюю границу существования фотосинтезирующих водорослей по меньшей мере на 400 млн лет! По сути, находка вплотную подводит нас к тому стародавнему моменту, когда древняя эукариота объединилась с цианобактерией в порыве симбиоза, позволив последней превратиться в хлоропласт. По некоторым оценкам, это важное событие случилось около 1,5 млрд лет назад, но в свете новых данных его, похоже, придется значительно отодвинуть.

«На сто процентов уверенными быть нельзя, ведь материал дюже древний, и никаких ДНК для подтверждения не осталось, – отмечает Стефан Бенгтсон, руководитель исследования. – Однако характеристики находки хорошо согласуются с морфологией и структурой красных водорослей». Палеонтологи находили и более древние следы предполагаемых эукариот, добавляет ученый, но пока что никто из них не смог рассмотреть внутреннее строение этих находок, чтобы подтвердить свои предположения.

#биология #эволюция #гены
https://telegra.ph/Drevnejshij-rodstvennik-lyudej-i-vodoroslej-obyavilsya-v-Indii-03-17

Альберт Эйнштейн, Леопольд Инфельд
ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИКИ #физика #книга

В настоящее время модель формирования галактик описана только в общих чертах. Согласно одной из доминирующих гипотез, галактики образуются в результате слияния звездных скоплений, при этом концентрирование в них привычной (барионной) материи связывается с возникновением вовне гало темной материи. В случае галактик-ровесниц Млечного Пути, на наличие такого гало указывает, в частности, нестандартное распределение скоростей вращения звезд. Многочисленные наблюдения показали, что с удалением от центра галактики показатель не снижается, но растет, выходя на плато. Темная материя, плотность которой увеличивается на границе с галактикой, позволяет объяснить этот эффект.

В рамках новой работы международная группа исследователей из Германии, США, Италии, Великобритании, Швейцарии и Израиля описала результаты наблюдений сотен удаленных галактик с помощью телескопа VLT — комплекса из четырех 8,2-метровых телескопов Европейской южной обсерватории (ESO). На расстоянии от 9 от 27 килопарсек авторам удалось зафиксировать шесть крупных галактик, скорость барионной материи в которых с удалением от центра снижается. Все обнаруженные галактики относятся к пиковому периоду возникновения звезд — около 10 миллиардов лет назад.

По мнению авторов, нестандартное поведение материи в обнаруженных галактиках может быть связано с большим потоком газа, который стягивается из межгалактического пространства. В сочетании с множественными вспышками сверхновых это снижало скорость вращения внешней части галактического диска. Параллельно газ и темная материя пространственно разделялись: газ быстро терял энергию, вместе с барионной материей концентрируясь в центральных областях галактик. В результате доля темной материи, окружающей их, сокращалась. Сообщается, что у ряда галактик этот показатель не превышал семи-восьми процентов на удалении в половину радиуса от центра. Между тем, по современным представлениям, из темной материи состоит 27 процентов Вселенной.

#космос #астрономия #космология #тёмная_материя #аномалия
https://telegra.ph/V-drevnih-galaktikah-obnaruzhili-deficit-temnoj-materii-03-18

Родственный отбор считается одной из важнейших причин эволюции «альтруистических» признаков, вредных для индивида (снижающих его жизнеспособность или репродуктивный успех), но полезных другим особям. В основе теории родственного отбора лежит простая идея о том, что производство собственных потомков — не единственный способ передачи своих генов следующим поколениям. Тот же результат можно получить, помогая выживать и размножаться родственникам, у которых значительная часть генов идентична генам «альтруиста». Поэтому, например, пожертвовать собой ради спасения трех родных братьев или сестер — «выгодно» с эволюционной точки зрения.

Ключевая роль родства в эволюции альтруизма недавно была оспорена, однако большинство экспертов сочли выдвинутые возражения несостоятельными (см. P. Abbot et al., 2011. Inclusive fitness theory and eusociality). Чтобы прояснить этот важный теоретический вопрос, необходима прямая проверка предсказаний теории родственного отбора в эволюционных экспериментах.

Именно это и попытались сделать польские биологи из Университета имени Адама Мицкевича в Познани, изучающие корневых клещей Rhizoglyphus robini — широко распространенных вредителей растений.

Ранее на клещах Rhizoglyphus robini был проведен эволюционный эксперимент, в котором одни линии эволюционировали в условиях строгой моногамии, а другие — в условиях полигамии. Было показано, что моногамия способствует снижению успешности самцов в «спермовых войнах» (см. Sperm competition), но зато делает спаривание с ними менее вредным для самок. В результате защитные контрадаптации самок утрачиваются за ненадобностью. Поэтому по окончании эксперимента спаривание с контрольными самцами сильнее снижало приспособленность (репродуктивный успех) самок из моногамных линий по сравнению с контрольными самками (M. Tilszer et al., 2006. Evolution under relaxed sexual conflict in the bulb mite Rhizoglyphus robini). Таким образом, было подтверждено одно из предсказаний теории полового отбора, согласно которому снижение конкуренции между самцами должно вести к ослаблению конфликта полов.

Новый эксперимент был поставлен для проверки предсказания теории родственного отбора, которое состоит в том, что конфликт полов должен слабеть также и при высоком уровне внутригруппового родства. В этом случае гены, идентичные генам данного самца, присутствуют и у других самцов — потенциальных конкурентов, и у «ресурса», за который идет конкуренция, то есть у самок. Поэтому отбор должен поддерживать более бережное отношение самцов к «ресурсу»: причинение вреда самкам становится слишком дорогой ценой за победу в конкуренции с другими самцами.

#биология #эволюция #доминируй #арахнология #скомочками
telegra.ph/Rodstvennyj-otbor-sposobstvuet-kooperacii-mezhdu-polami-03-20

#видео #технология
https://youtu.be/APqwCql1PA0