Система противовирусной защиты бактерий аналогична человеческой: ТОР новостей науки

Как работает защита бактерий от вирусов

Прокариоты, к которым относятся бактерии и археи, тоже защищаются от вирусов. Известная до этого стратегия — это CRISPR-Cas. Принципы ее заимствованы в широко применяемой технологии редактирования генома.

Ученые Гарварда и Массачусетского технологического института обнаружили другую систему выявления вирусов у бактерий и архей. Она совпадает с принципами работы врожденного иммунитета человека.

Бактерии и археи распознают консервативные части белков вирусов, которые неизменны. Это происходит посредством рецепторов, исследователи описали четыре типа NLR-рецепторов бактерий, которые выступают специфическими «сенсорами» для консервативных, не изменяемых белков вирусов.

Аналогичные рецепторы NLR, а также TLR, RLR есть у человека. Они распознают консервативные «структуры» возбудителей (не только вирусов) и запускают первую систему иммунной защиты. Это общий механизм иммунной защиты во всех областях жизни, делают выводы авторы.

За открытие и описание принципов работы врожденного иммунитета в 2011 году присуждена Нобелевская премия. Неизменяемые консервативные структуры возбудителей ученые называют патоген-ассоциированными молекулярными паттернами, или PAMP, на них нацелена врожденная иммунная система.

Найден регулятор веса

Фермент O-GlcNAc в нейронах гипоталамуса регулирует массу тела. Его снижение приводит к набору веса и меньшему сжиганию жира. Исследователи считают, что фермент может стать новой «мишенью» при лечении метаболических заболеваний.

Голодание в течение суток значительно повышало уровень фермента. Колебания GlcNAc зависели от уровня питательных веществ и потребности в энергии, что указывает на его участие в регуляции метаболического гомеостаза.

Нокаутные мыши, у которых «выключили» кодирующий фермент O-GlcNAc ген, быстро набирали вес при обычном питании, несмотря на одинаковый объем пищи с обычными животными и аналогичную физическую активность. Животные без фермента тратили меньше энергии в покое.

Мыши с выключенным геном по-другому реагировали на кратковременное голодание, не «сжигая» жир так интенсивно. Это связано с невозможностью правильно «оценить» уровень глюкозы для внесения метаболических корректив и приказа начать сжигать жир.

Почему размышления вызывают усталость

Исследование Парижского института мозга определило вещество, которое накапливается в лобных долях при напряженной умственной работе. Это глутамат — важная сигнальная молекула, большое количество вещества может нарушать работу мозга. Период отдыха позволяет восстановить «химизм» и правильную регуляцию процессов.

Префронтальная кора, задействованная в процессе при напряженной умственной работе, отвечает за когнитивный контроль, когда люди сознательно подавляют свои импульсы. Например, почесать место укуса насекомым или выбрать заманчивую краткосрочную «награду» — нездоровый перекус вместо долгосрочной пользы здоровой пищи.

Теперь исследователи будут изучать наилучшие способы восстановления после умственного истощения.

Тату из графена для мониторинга давления

Исследовательский центр микроэлектроники Техасского университета разработал устройство для непрерывного мониторинга артериального давления в виде ультратонкой самоклеящейся татуировки из графена. Тату не инвазивно проводит непрерывный мониторинг артериального давления, максимальная продолжительность измерения — до пяти часов.

Ультратонкий электронный девайс на запястье проводит измерения с точностью до 0,2 ± 4,5 мм рт. ст. для диастолического давления и 0,2 ± 5,8 мм рт. ст. для систолического давления.

Ученые определили, какие опухоли делятся активнее

Ученые Каролинского института провели геномный анализ более 13 тыс. образцов нормальных тканей и опухолей. Потеря контроля над клеточным циклом, в ходе которого дублируется генетический материал и образуется две идентичные клетки, — отличительная черта новообразований.

Гинекологические опухоли — плоскоклеточный рак шейки матки, эндоцервикальная аденокарцинома, серозная цистаденокарцинома яичников и карциносаркома матки — имели самую высокую активность клеточного цикла. Частично это связано с гормональной регуляцией, передачей сигналов и экспрессией генов, поскольку половые гормоны известные митогены.

Самую низкую активность клеточного цикла выявили у плоскоклеточного рака головы и шеи и папиллярно-клеточная карциномы почки.

Однако в нормальных тканях самую высокую пролиферацию имели как раз клетки головы и шеи, уточняют ученые. Это может означать, что активность клеточного цикла не может быть выше, потому что достигла своего «предела». Наоборот, гинекологические опухоли начинаются с более низкого исходного уровня, но имеют более высокий «потолок» для пролиферации после того, как развилась опухоль.

Когда появился вирус простого герпеса

Ученые из Кембриджа, Института эволюционной антропологии Макса Планка и Тартуского университета выделили четыре генома вируса простого герпеса 1-го типа из зубов давно умерших людей. Возраст полученных геномов — III—XVII века.

Секвенировав геномы и применив филогенетические методы оценки возраста, исследователи определили, что вирус простого герпеса «появился» всего 5 тыс. лет назад. Ранее считалось, что это произошло значительно раньше — 50 тыс. лет назад.

Определена причина недостаточности костного мозга

Генетики из Лондонского университета королевы Марии выявили молекулярную причину редкого наследственного заболевания — врожденного дискератоза, когда костный мозг неспособен выработать достаточное количество клеток крови.

Генетический анализ восьми неродственных семей из пяти стран определил, что причина заболевания - дефицит белка тимидилатсинтазы. Однако его недостаток возникает из-за дефекта двух соседних генов — TYMS и ENOSF1. Первый кодирует фермент тимидилатсинтазу, второй частично сцеплен с TYMS и является обратной тимидилатсинтазой. Два гена частично перекрываются на 18 хромосоме и транскрибируются в противоположных направлениях, действуют как функциональная единица для контроля уровня белка TYMS.

Дефекты генов влияют на уровень тимидилатсинтазы, приводя к снижению фермента с последующим нарушением метаболизма нуклеотидов.

Как сообщают исследователи в The American Journal of Human Genetics, наследование заболевания происходит по аутосомно-рецессивному типу. Помимо недостаточности костного мозга и склонности к развитию злокачественных новообразований, врожденный дискератоз проявляется аномальной пигментацией кожи, дистрофией ногтей и лейкоплакией полости рта. Другое название — синдром Цинссера-Энгмана-Коула встречается с частотой один случай на 1 млн.

В Китае снова найден новый вирус

Выявлен новый респираторный вирус животных, способный заражать людей. Вирус Langya обнаружен в Восточном Китае, по заверению ученых, тяжело распространяется среди людей.

Вирус переносится землеройками, которые могут заражать людей напрямую или через промежуточных животных. Доказательств распространения от человека к человеку пока не найдено.

Описаны 35 не связанных друг с другом случаев в китайских провинциях Шаньдун и Хэнань, которые выявлены с апреля 2018-го по август 2021 года. Симптомы инфекции варьируются от тяжелой пневмонии до симптомов банальной респираторной инфекции: повышения температуры, кашля и утомляемости.

Langya — РНК-вирус, ближайший родственник вирусу Нипах и Хендра. Относится к роду Henipavirus семейства парамиксовирусов, к которому принадлежат возбудители парагриппа, кори и эпидемического паротита.

Геном нового вируса «тесно» связан с вирусом Mojiang, который выделен у крыс в заброшенной шахте в китайской провинции Юньнань в 2012 году.