Исследователи из Массачусетского технологического института создали бактерии, которые могут испускать уникальные молекулы, видимые с большого расстояния с помощью гиперспектральных камер. Эти молекулы генерируют свет в разных спектрах, что позволяет обнаруживать их на расстоянии до 90 метров.

Учёные использовали два вида бактерий: почвенные Pseudomonas putida (с пигментом биливердин) и водные Rubrivivax gelatinosus (с бактериохлорофиллом).

Технология универсальна — её можно адаптировать под любые сенсоры для выявления загрязнений или питательных веществ в почве с возможностью использования беспилотников и спутников для мониторинга.

Новый подход открывает возможности для масштабного дистанционного контроля состояния окружающей среды и сельскохозяйственных угодий.

С днём русского космоса, друзья!

Помните — нет ничего невозможного. 64 года назад это доказал Юрий Гагарин, самый улыбчивый из русских.

Уверен, мы доживём до 12 апреля в качестве государственного праздника России, вместо  какой-нибудь никому не нужной даты.

🧬 Ученые Сколтеха показали, как наночастицы могут менять свойства катализаторов

Сотрудники проектного центра по энергопереходу, профессор Александр Квашнин и старший научный сотрудник Илья Чепкасов, вместе с коллегами изучили, как наночастицы иридия и палладия могут изменять свои свойства при повышении температуры.

«У наночастиц температура плавления значительно ниже, чем у объемного материала палладия или иридия. Если каталитическая реакция проходит при высоких температурах, то частицы могут плавиться, то есть превращаться из кристаллической структуры в аморфную. Наша идея была в том, чтобы посмотреть, как изменятся свойства катализатора, если частица перейдет в аморфное состояние», — рассказал старший научный сотрудник Илья Чепкасов.

Гликозилирование является одной из наиболее важных посттрансляционных модификаций белков, поскольку влияет на их пространственную ориентацию, фармакокинетику и функциональность. Например, N-связанные гликаны в Fc-домене моноклональных антител влияют на связывание антител с различными рецепторами и определяют таким образом их функции.

Гликозилирование является сложным процессом из-за большого количества участвующих ферментов. Однако структуры гликанов часто неоднородны, что затрудняет исследование их биологической роли. Профиль гликозилирования отличается для разных организмов, поэтому для наработки белков с профилем гликозилирования, максимально подходящим человеческому организму не могут быть использованы клетки бактерий, растений или насекомых. При разработке биопрепаратов получение нужного профиля гликозилирования является одной из ключевых задач.

Группа британских учёных разработала платформу для проведения последовательных реакций гликозилирования – последовательного присоединения выбранных сахаров, которая, как они полагают, позволяет проводит контролируемое гликозилирование белков in vitro и получать однородные гликоформы. Свои результаты они опубликовали в Nature Chemical Biology.

Команда исследователей из Университета Дьюка, Медицинского центра Техасского университета в Сан-Антонио и Университета Арканзаса обнаружили, что белок CD36 может играть ключевую роль в доставке крупных и сложных противораковых препаратов внутрь клеток. Это открытие нарушает прежние представления о том, что молекулы должны быть маленькими и жирорастворимыми для проникновения через мембрану.

CD36, ранее известный как рецептор, участвующий в транспорте жирных кислот, теперь рассматривается как потенциальный механизм для доставки лекарств, таких как PROTAC (инновационные молекулы, предназначенные для разрушения определённых белков внутри клетки), внутрь клеток посредством эндоцитоза.

Оказалось, что при удалении CD36 эффективность проникновения и разрушения белковых мишеней снижалась почти полностью, а при его восстановлении в клетки было доставлено в 7,7–22,3 раза больше препарата, что фактически увеличило эффективность лечения до 23 раз, не влияя на растворимость или стабильность соединений.

Помимо PROTAC, CD36 участвует в поглощении таких средств, как рапамицин, навитоклакс и доксорубицин. Это открывает путь к созданию новых методов лечения не только рака, но и других заболеваний, ранее считавшихся трудноизлечимыми.

Когда тебя просят в первый раз нарисовать модель наноструктуры на основе ДНК оригами...

Всех с самым главным праздником!

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего выявили, что снижение активности фермента ELOVL2 ускоряет старение иммунной системы. ELOVL2 важен для синтеза омега-3 жирной кислоты DHA, которая поддерживает гибкость клеточных мембран. Когда уровень фермента снижен, это нарушает развитие В-клеток, отвечающих за выработку антител.

В экспериментах на мышах с дефицитом ELOVL2 учёные наблюдали ускоренное старение иммунных клеток и изменение липидного метаболизма, что приводило к ухудшению работы иммунной системы. Аналогичные изменения выявлены и у людей старше 60 лет.

Результаты исследования подчёркивают, что нарушения липидного обмена играют центральную роль в старении иммунитета.

Очередной пост блогера Дерека Лоу посвящен интервью, которое дал CEO Google DeepMind, Демис Хассабис. DeepMind — это компания, создавшая AlphaFold, за который в прошлом году была вручена Нобелевская премия. Демис в интервью объявил, что всё в нашем теле зависит от белков, и что успехи AI, возможно, позволят через 10 лет справиться со всем болезнями. Угадайте, какова была реакция Дерека. Лучше прочтите его пост, но тут я вкратце перескажу.

Во-первых, от белков в организме зависит далеко не всё. Малые молекулы, нуклеиновые кислоты, ионы металлов, да даже вода играют огромную роль. Малые молекулы (а тем более взаимодействие их с белками) средствами современного ML моделируются плохо. Дерек напоминает, что успехи связаны с большими языковыми моделями. Аминокислоты — это язык. А вот физика взаимодействия лигандов и растворителей с белками — пока нет. В этой области, а тем более в области фармакологии, у нас пока слишком мало больших и чистых данных. Как говорит Дерек, ML не создает нового знания. Он хорош для анализа существующих данных, и уже справляется с этим гораздо лучше людей. Однако данных для того, чтобы вылечить все болезни, у нас пока недостаточно.

Оптимистический взгляд, по Дереку — это надежда на то, что AI/ML несколько улучшит продуктивность процесса разработки лекарств, снизит процент неуспеха. От себя добавлю, что вот такой overpromising может нанести вред всей области: через несколько лет инвесторы устанут от хайпа, который не сопровождается реальными результатами, и область AI/ML может лишиться венчурного финансирования, как это произошло, например, с областью longevity.

(с) Илья Ясный, к.х.н., руководитель научной экспертизы фармацевтического фонда LanceBio Ventures.
#цитаты

Исследователи из Университета Оклахомы в США разработали новый способ синтеза биоактивных сахаров для создания углеводных антибиотиков против множественно-лекарственно-устойчивых грамотрицательных патогенов (в том числе Pseudomonas aeruginosa), грозящих жизни онкобольных.

Вместо дорогих и токсичных платиновых и родиевых катализаторов применяется синий свет или железо, что упрощает и удешевляет получение сложных углеводов.

Модифицированные тиосахара (с заменой кислорода на серу) устойчивы к ферментному распаду, улучшают растворимость и могут служить пролекарствами. Учёные планируют добавлять их к неактивным соединениям, чтобы обеспечить проникновение в тонкий внешний слой грамотрицательных бактерий и восстановить эффективность антибиотиков против устойчивых штаммов.

Очень интересное вышло интервью с Андреем Борисовичем Рубиным, д.б.н., профессором, академиком, заведующим кафедрой биофизики биологического факультета МГУ. 

Так проявляется ли на молекулярном уровне специфика живого? Я тогда ответил и сейчас ответил бы так же: да, проявляются. В этом отношении в физике нет заранее готовых схем для решения всех биологических задач. Сейчас многие физики занялись биологией, потому что появились новые объективные экспериментальные и теоретические методы, дающие информацию о физических свойствах макромолекулярных комплексов и их взаимодействий в биологии.

Пока физика не имеет универсальных готовых схем, кроме тех, с которых нужно начать познавать биологическую специфику на молекулярном уровне. И в физике требуется не революция, а модификация физических теорий. Кто эту «целесообразность» поведения на молекулярном уровне заложил в биологические системы? Тут я могу присоединиться к нашему нобелевскому лауреату Жоресу Алферову. Когда у него во время интервью спросили: «Признаете ли вы существование Вселенского разума?» — он ответил: «Я допускаю это».
Я то же самое могу сказать. Я не вижу глубокого противоречия между верой в то, что Господь создал природу и человека, и предназначением науки, которая познает механизмы процессов в природе. Как Он все создал? Мы не можем знать. Но делал Он это на «молекулярном языке», в данном случае, используя макромолекулы, аминокислоты, белки.
Можно сказать, что Господь велел нам заниматься наукой. Когда говорят, что Бог создал человека по своему образу и подобию своему, имеется в виду не руки-ноги, а творческая искра, способности человека, для чего и дана свобода воли. И цель науки — познать механизмы, природу явлений и процессов, в данном случае в биологии. Мы их не можем остановить. Но это уже не предмет только чисто научной дискуссии, это — философия.

Исследование под руководством физика Филипа Куриана из Университета Говарда в США показало, что живые клетки способны обрабатывать информацию с помощью квантовых механизмов значительно быстрее, чем при обычной биохимической передаче сигналов.

Сети аминокислоты триптофан в белковых структурах, таких как микротрубочки и нейронные волокна, способны демонстрировать явление суперизлучения — коллективного квантового эффекта, при котором молекулы испускают свет синхронно и с усиленной интенсивностью. Это позволяет клеткам передавать сигналы в течение пикосекунд (триллионных долей секунды), что на порядки быстрее, чем классическая передача сигналов через ионные каналы.

Квантовые эффекты могут играть роль в защите мозга от нейродегенеративных заболеваний, например, болезни Альцгеймера, снижая окислительный стресс.

Работа открывает новые горизонты в понимании биологических процессов и разработке квантовых технологий в медицине и вычислениях.

ДНК оригами может быть использовано в качестве универсального носителя при разработке сложных каталитических комплексов, которые могут быть использованы, например, в терапии опухолей.

В работе группы китайских исследователей описан каталитический комплекс на основе платформы из сшитых цепочек ДНК, к которой дополнительно пришивали наночастицы золота и оксида железа (III). Полученная структура может быть использована в качестве хемотерапевтического агента. Для нацеливания на опухоль к ДНК оригами пришивали аптамеры к мембранному белку муцину I, повышенная экспрессия которого наблюдается на поверхности раковых клеток.

Полученная структура запускала каскад реакций. Под действием наночастиц золота происходит каталитическое окисление глюкозы до глюкуроновой кислоты с образованием перекиси в качестве побочного продукта. Под действием оксида железа (III) происходит восстановление дисульфидных связей в глутатионе и образование из перекиси активных форм кислорода. Всё вместе – снижение концентрации глюкозы и глутатиона, уменьшение pH из-за образования глюкуроновой кислоты, образование активных форм кислорода – запускает каскад реакций, приходящих к разрушению клетки изнутри.

Оказалось, что наноструктуры, полученные технологией ДНК-оригами, могут выступать в качестве ключевых компонентов катализаторов, облегчающих протекание каталитических реакций. Выступая в качестве платформ для пространственной организации молекул, ДНК-оригами способствуют их физическому сближению и более эффективному протеканию химической реакции. Пространственная близость между двумя катализаторами способствует протеканию между ними каскада химических реакций.

#зоопарк_одобряет

Посмотрите на этого красавчика 😍 Это новая версия МС-21 с ещё большей степенью локализации. Сегодня эта машина летала над Иркутском - там проходят испытания и на тамошнем авиазаводе и будет серийное производство. Видео сперли с канала Ростеха.

Без своего авиапрома России с учётом размеров нашей Родины просто не выжить, это такая же насущная вещь, как железная дорога.
Ждём на регулярных рейсах, очень ждём - МС-21, новый Суперджет и Ил-114 (наш ответ ATR и замена советскому пенсионеру Ан-24)

Исследователи из Корейского института передовых технологий (KAIST) совместно с коллегами из Великобритании обнаружили, что сбой в редактировании РНК, осуществляемом ферментом ADAR1, играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона.

В норме ADAR1 регулирует иммунный ответ, но при болезни Паркинсона его активность смещается на гены, вызывающие воспаление. Это приводит к хроническому воспалению в астроцитах и повреждению нейронов.

Результаты исследования открывают новые возможности для раннего вмешательства и разработки терапий, направленных на коррекцию редактирования РНК.

Эффективность современных вакцин против гриппа едва достигает 50%. Кроме того, мутации приводят к постоянному изменению вирусов гриппа А, вызывающих сезонные вспышки. На новые штаммы не действуют существующие вакцины, поэтому их приходится ежегодно обновлять с учетом данных эпидмониторинга. Дополнительные сложности создают разнообразные иммунные истории людей в популяциях — они вакцинированы различными вакцинами, болели гриппом в разные годы, поэтому могут быть хотя бы частично защищены против новых штаммов за счет перекрестного распознавания сходных антигенов. Однако трудно оценить, в какой степени защищен в очередном сезоне конкретный человек и популяция в целом.
Одно из направлений разработки новых вакцин от гриппа связано с поиском моноклональных антител, распознающих антигены, кодируемые консервативными участками генома вируса. Можно надеяться, что вакцина, вызывающая образование таких антител, обеспечит защиту против разных штаммов, и само антитело тоже можно использовать в качестве профилактического средства.
Перспективная мишень для таких антител — гемагглютинин (HA) вируса гриппа А, поверхностный гликопротеин

Команда исследователей из Института Рагона при Центральном госпитале Массачусетса попыталась найти человеческие моноклональные антитела, эффективные против широкого разнообразия штаммов вируса гриппа А, по крайней мере в рамках одного подтипа.

Ученые надеются, что эта работа поможет идентифицировать консервативные эпитопы гемагглютинина, которые можно будет использовать при разработке вакцин следующего поколения. 

Учитель борется с ленью

Регулярно натыкаясь на мнение, что учителя можно безболезненно заменить телевизором или компьютером, я раз за разом задумываюсь, а какие, собственно, уникальные функции выполняет учитель в школе или преподаватель в университете (пост касается и тех, и других, пусть и с разными оттенками). Ведь очевидно, например, что фронтальную потоковую лекцию без обратной связи со студентами вполне логично заменить просмотром видео. Тем более, запись достаточно сделать единожды, в отличном качестве и у первоклассного лектора. Да и проверка знаний на цифровой платформе тоже возможна. И дальше следуют мантры про микро-образование, уход от классического образования к непрерывному ДПО и т.д.

Но в чём-то явно кроется подвох. Возьмём хотя бы тот факт, что большинство слушателей онлайн-курсов (в том числе платных и модерируемых) не доходят до конца: единой статистики не нашлось, по разным данным, доля доживших варьируется от 10% до 50%. Если же говорить не про обучение отдельным навыкам, а про систематическое изучение серьезной дисциплины (например, раздела математики или физики на университетском уровне) без учителя, то, по моим наблюдениям, справляются лишь единицы. А уж про полноценное высшее образование и думать страшно.

Поэтому я бы сформулировал провокационно: роль учителя сегодня — бороться с ленью ученика в самом широком смысле слова. Дисциплинировать и мотивировать. И лишь во вторую очередь — предоставлять информацию или задания. Потому что информацию нагуглить ещё можно, а мотивацию нельзя. Соответственно, эта борьба с ленью может требовать от учителя не меньше моральных сил, чем непосредственно подготовка и изложение материала.

Лень бывает разной. Например, читая учебник или просматривая запись лекции, мы склонны кивать и говорить "ага, ну понятно". Хотя на самом деле мы можем абсолютно не понимать, почему конкретно из "А" следует "Б", и, значит, не сможем это знание корректно использовать, а вскоре не сумеем даже воспроизвести. Мозгу лень остановить поток информации и обдумать самостоятельно. Роль учителя — в том, чтобы мгновенно отслеживать потерю понимания, причём не по версии ученика (то самое угу, ну вроде понятно), а по реакции на контрольные вопросы и на сам материал. Иными словами, ученик (студент) далеко не всегда способен установить, усвоил ли он логически структурированную информацию.

Лень может быть и самой обычной. Когда хочется отложить урок, не сделать задание, не повторить лекцию и т.п. Здесь дисциплинирующая роль учителя очевидна: он тот, кто назначит дедлайн, проверит, напомнит, в конце концов — поставит двойку. Есть и более тонкие случаи потери мотивации: например, внутри любого серьёзного курса будут разделы, при изучении которых в аудитории будет стоять плач "зачем нам это надо". Преодолеть эту демотивацию также способен только хороший учитель: аргументами, шутками, даже отклонением от программы и забеганием вперёд.

С одной стороны, сказанное выше звучит в целом как репортаж из детского сада, особенно в применении ко взрослым обучающимся. Казалось бы, если человек решил поступать в университет или уже учится в нём, то это его личный выбор, и аргументу про лень просто не должно быть места. Пришёл учиться — учись. Однако надо отличать, скажем так, глобальную мотивацию на стратегическом уровне и локальную: можно в целом хотеть стать врачом, но в данную минуту хотеть поехать с друзьями на пляж, а не оставаться в четырёх стенах ботать анатомию.

Не даром многие изучающие английский в любом возрасте в итоге приходят к найму репетиторов: казалось бы, бескрайний интернет и носители языка у ваших ног, и совершенно бесплатно, и даже в виде систематизированных курсов. Но, видимо, кто-то должен помочь взять себя в руки и сесть учиться ровно в 19:30 без всяких оправданий.

Связь психических расстройств с иммунной системой становится всё очевиднее.

Новое исследование ученых из Бристольского университета (опубликовано в Molecular Psychiatry) показывает, что депрессия, шизофрения и другие нейропсихиатрические заболевания могут быть связаны не только с нарушениями в работе мозга, но и с хроническим воспалением в организме.

Учёные использовали генетические данные и метод менделевской рандомизации — это способ выяснить, могут ли изменения в организме вызывать болезни.

Таким образом, они проанализировали генетические варианты, связанные с уровнями 736 иммунных белков, при семи психических расстройствах: депрессии, тревожном расстройстве, шизофрении, биполярном расстройстве, болезни Альцгеймера, аутизме и СДВГ.

В результате нашли 29 белков, которые, возможно, играют роль в развитии этих заболеваний. При этом 20 из этих белков уже используются как мишени для лекарств от других болезней. Это значит, что не нужно разрабатывать новые препараты «с нуля» — возможно, достаточно адаптировать уже существующие.

Исследование поддерживает идею о том, что иммунная система и воспалительные процессы могут быть важной частью механизма развития психических заболеваний. Однако для практического применения этих данных в лечении необходимы дальнейшие исследования.

В «Технополисе Москва» начали производить образцы клеточных лекарственных препаратов

Заместитель директора компании Юрий Суханов рассказал, что уже начались клинические исследования по трем клеточным препаратам, предназначенным для лечения последствий травм позвоночника, суставов и критических ожогов. Это первые подобные испытания в России. Кроме того, сотрудники организации делятся опытом новых биотехнологий со студентами Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова. Они читают лекции на единственной в стране кафедре клеточной биомедицины. На базе предприятия также проводят циклы повышения квалификации по клеточной и генной терапии для специалистов государственных учреждений.
Производственную базу на площадке «Печатники» компания создавала с 2019 года.


https://www.mos.ru/news/item/153423073/