Циклические липопептиды не дали коронавирусу заразить клетки

Почти все вирусы находятся в своеобразном футляре, называемом капсидом, — это внутренняя белковая оболочка. Некоторые вирусы устроены еще сложнее и, помимо капсида, у них есть дополнительная внешняя мембрана, состоящая из двойного слоя липидов и специфических вирусных белков. К таким вирусам относятся грипп, ВИЧ и коронавирусы, в том числе SARS-CoV-2. Когда патоген попадает в организм и взаимодействует с клеткой, его оболочка сливается с мембраной хозяина, а «раздетый» вирус оказывается внутри. Процесс включает несколько стадий, и его успешность зависит от свойств сливающихся мембран.

На данный момент распространение SARS-CoV-2 все еще остается актуальной проблемой. По данным Всемирной организации здравоохранения, к началу 2023 года подтверждено более 750 000 000 случаев заражения COVID-19, а умерло более 6 800 000 человек. Поэтому ученые заняты поиском новых противовирусных препаратов и подходов к борьбе с заболеванием.

Ученые из Института цитологии Российской академии наук и Санкт-Петербургского научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Пастера нашли альтернативный подход к созданию противовирусных препаратов. Мишенью для них стала липидная оболочка вируса.

Работа опубликована в журнале 📕Antiviral Research (IF = 10.10)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/571
#новости

Нейросеть точно предсказала прочность сплавов всего по двум параметрам

Большинство металлических сплавов имеют кристаллическую структуру. Однако если в процессе производства расплав — изначально жидкое состояние сплава — очень быстро охлаждают, нормальная кристаллическая решетка не успевает сформироваться, и остывший материал приобретает аморфную, то есть неупорядоченную структуру. Аморфные сплавы более прочные, легкие и устойчивые к разрушению в сравнении с кристаллическими. В связи с этим их широко используют при создании деталей машин, медицинского оборудования и спортивного инвентаря. 

Прочность аморфных сплавов оценивают по их способности сохранять свою структуру при сжатии и растяжении. Чтобы описать, насколько материал устойчив к таким воздействиям, физики используют специальную величину — модуль Юнга, который определяют экспериментально, сдавливая или растягивая образец из интересующего сплава. Однако до сих пор оставалось неизученным, от каких физических и химических характеристик материала зависит эта величина. 

Ученые кафедры вычислительной физики Казанского федерального университета🏛 создали нейросеть, способную выявлять зависимость между различными физическими и химическими характеристиками и оценивать значение модуля Юнга. Для обучения алгоритма авторы использовали данные о более чем 300 различных сплавах, содержащих алюминий, медь, железо и другие металлы. 

Работа опубликована в журнале 📕Physica A: Statistical Mechanics and its Applications (IF = 3.78)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/574
#новости

Наносеребро помогло изучить конформации важнейшего белка «энергостанций» клеток

Митохондрии — своего рода «энергетические станции» клеток, которые окисляют органические соединения для получения энергии. Она идет на синтез единой «энерговалюты» АТФ, выделение тепла и поддержание жизненно важного электрохимического потенциала. Происходит это в результате работы электрон-транспортной (дыхательной) цепи, один из основных участников которой — небольшой белок цитохром с. Обычное его месторасположение — в межмембранном пространстве митохондрий, однако он может выходить из органеллы в цитоплазму и запускать программируемую клеточную гибель.

Сбои в работе митохондрий могут стать причиной большого количества патологий, например, нарушений работы нервной и сердечно-сосудистой систем, метаболических и онкологических заболеваний. Конформация и, соответственно, активность цитохрома с при этом изменяется, однако до сих пор не было способа, который позволил бы отследить эти процессы в нетронутой митохондрии и без выделения белка.

Группа российских ученых с зарубежными коллегами разработала новый подход на основе метода спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) для изучения цитохрома с в митохондриях. Этот метод — улучшенная версия рамановской спектроскопии, уже применявшейся при исследовании цитохромов, однако неспособной различить слабый сигнал от разных конформаций белка, которые он может принимать при изменении условий.

Работа опубликована в журнале 📕Free Radical Biology and Medicine (IF = 8.10)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/573
#новости

#конференции

📌Седьмая международная конференция стран СНГ Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем «Золь-гель 2023»

🏛Место проведения — Москва, ИОНХ РАН им. Н.С. Курнакова🏛;
🗓Даты проведения — 28 августа 2023 — 1 сентября 2023;
⏰Сроки подачи тезисов — до 15 апреля 2023;
👥Способ проведения — офлайн/онлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Океанические вихри не дают 60% тепла попасть в арктические моря

Глобальное изменение климата особенно беспокоит специалистов, изучающих Арктику. Так, перенос более теплых воздушных и океанических масс из умеренных широт стабилизирует температуру воздуха в регионе и способствует потеплению, которое имеет множество неблагоприятных последствий как для природы, так и для человеческой деятельности — нарушение экосистем, уменьшение количества мест для размножения и отдыха животных, аварии на северной инфраструктуре, заход в поселения голодных хищников и прочее.

Примерно 75% тепла переносится воздушными потоками, а еще 25% приходит с океаническими течениями. При этом океанический приток тепла может запускать в климатической системе Арктики ряд процессов, которые еще больше усиливают его влияние, например, увеличивается испарение воды в атмосферу.

Океанологи Санкт-Петербургского университета🏛 вместе с коллегами из Морского гидрофизического института РАН и Центра климатических исследований Бьеркнеса, исследовав данные об океанических вихрях, первыми в мире выяснили, что такие вихри забирают почти треть тепла из течений субарктических морей. Это существенно уменьшает поступление океанического тепла в Баренцево море и в Арктический бассейн и влияет на климатические изменения в этих регионах.

📑Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research Oceans (IF = 3.94)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/575
#новости

Блокировка всего одного рецептора спасла клетки печени от «жирной» смерти

По оценкам ВОЗ, более 13% населения Земли страдают от ожирения. Это заболевание влечет за собой большое количество осложнений, связанных с повышенной нагрузкой на органы. Так, например, у людей с ожирением чаще, чем у здоровых, встречаются такие заболевания печени, как стеатоз и цирроз. В первом случае в клетках — гепатоцитах — накапливается большое количество жира, а во втором — они и вовсе замещаются соединительной тканью, не способной выполнять функции здоровой печени.

Накопление жира приводит к тому, что в клетках печени образуется большое количество активных форм кислорода — соединений, повреждающих молекулы, в том числе ДНК, белки и липиды мембран. Уменьшить это пагубное влияние помогают митохондрии — энергетические станции клетки, — которые «утилизируют» поврежденные молекулы. При этом исследования показали, что поддерживать нормальную работу самих митохондрий в печени при ожирении помогает интерлейкин-6 — молекула, выделяемая клетками иммунной системы и обычно участвующая в воспалительных реакциях. Интерлейкин-6 ускоряет деление и слияние митохондрий в гепатоцитах, тем самым сохраняя нужное число этих органоидов и предотвращая гибель клеток.

Ученые из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта 🏛 искусственно воссоздали условия ожирения в культуре клеток печени, добавив к ним раствор жирных кислот. Оказалось, что уже спустя сутки гепатоциты начали гибнуть: исследователи выявили в культуре 4% мертвых клеток, тогда как в контрольных образцах, не подвергавшихся обработке, практически все клетки остались живыми.

Работа опубликована в журнале 📕Biomedicines (IF = 4.76)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/576
#новости

Искусственная нейросеть распределила роли и смогла в многозадачность

Нервные клетки (нейроны) в головном мозге человека соединены в сложную сеть, работа которой лежит в основе нашего поведения, мышления и памяти. Принципы, по которым взаимодействуют нервные клетки, сейчас широко используются при создании искусственных нейронных сетей, то есть систем искусственного интеллекта. Нейросети можно обучить выполнять какую-либо задачу, иногда довольно сложную. Например, генерировать связный рассказ, как это делает ChatGPT, или создавать картинки на основе текста, как Midjourney.

Однако эти алгоритмы по энергоэффективности, устойчивости к помехам и способности обучаться различным типам задач сильно уступают биологическому мозгу: для работы им нужно в миллионы раз больше энергии, а для обучения — огромные массивы данных. Причина такого «отставания» заключается в том, что в существующих нейросетях не учитываются многие свойства, характерные для нервной системы. В связи с этим ученые разрабатывают новые поколения нейросетей, например, спайковые.

Ученые из Федерального исследовательского центра Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН🏛 создали искусственную спайковую нейронную сеть, способную решать ряд задач — для их выполнения требовались функции, схожие с базовыми сенсорно-моторными и когнитивными функциями мозга.

Работа опубликована в журнале 📕 Scientific Reports (IF = 5.00)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/577
#новости

Терагерцовое излучение не поможет при нейробластоме

Терагерцовая (ТГц) область относится к диапазону частот от 0,1 до 10 ТГц и располагается между микроволновым и инфракрасным излучением. ТГц-волны в целом безопасны, поскольку не приводят к ионизации, а потому уже нашли широкое применение, например, в системах безопасности для сканирования багажа и людей. Также развиваются основанные на этом излучении медицинские подходы к диагностике и визуализации.

Что касается потенциальной ТГц-терапии, о ней известно не так уж и много. Излучение может оказывать как тепловое, так и нетепловое воздействие на биологические объекты; потенциально оно способно воздействовать на молекулы, изменяя их конформацию, и тем самым влиять на их взаимодействие друг с другом. Этот способ, как предполагается, можно применять и для изменения активности генов. Так, ранее было показано, что ТГц-излучение способствует повышению уровня фосфорилированных гистонов (белков-упаковщиков ДНК) Н2АХ, что может быть признаком генотоксичности, то есть повреждения наследственного материала. Это полезно при разработке новых подходов к лечению рака: часто делящиеся опухолевые клетки чувствительнее к повреждению ДНК.

В своей новой статье российские ученые решили разобраться в том, как ТГц-волны влияют на нейробластому и репрограммированные (то есть возвращенные к зародышевому состоянию) нейральные клетки-предшественники человека.

Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Molecular Sciences (IF = 6.21)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/578
#новости

#конференции

📌Третья Международная Конференция «Физика конденсированных состояний»

🏛Место проведения — Черноголовка, ИФТТ РАН🏛;
🗓Даты проведения — 29 мая - 3 июня 2023;
⏰Сроки регистрации — до 15 апреля 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Научно-исследовательская лаборатория эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева

📍Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: География, Гидрология

Чем мы занимаемся:
Основные направлениями деятельности лаборатории являются:
— теоретические и экспериментальные (натурные и лабораторные) исследования механизма эрозионных, русловых и устьевых процессов в различных природных условиях;
— разработка методов физического, математического и компьютерного моделирования эрозии почв, овражной эрозии и русловых процессов;
— оценка экологического состояния эрозионно-русловых и устьевых систем и обоснование мер борьбы с эрозией почв, овражной эрозией и методов регулирования речных русел и морских устьев рек.

🔬Направления исследований:

— Формирование и развитие научной школы речных наносов

— Исследование бассейновой эрозии и малых рек

— Исследование русловых процессов

— Моделирование

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/452

#лаборатории

Ученые выяснили, как природные экосистемы адаптируются к загрязнению керосином

Утечки керосина часто связаны с аэродромами, складами горюче-смазочных материалов, пусками ракет с космодромов. Кроме того, ежегодно в России происходит большое количество аварий, сопровождающихся выбросом углеводородов в окружающую среду. В числе наиболее крупных — пролив более 44 тонн керосина на Таймыре в июле 2020 года и железнодорожная авария в Забайкальском крае в августе 2021 года. Поэтому изучение устойчивости экосистем к воздействию этого нефтепродукта имеет большое практические значение.

Географы и химики МГУ имени М.В. Ломоносова🏛 вместе с сотрудниками Сколковского института науки и технологий🏛, Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича РАН подвели итоги трехлетнего изучения адаптации ландшафтов разных природных зон к загрязнению керосином. Ученые установили пороговые значения обратимой деградации экосистем при воздействии этого углеводорода. Полученные результаты могут быть использованы для оценки загрязнения окружающей среды и экологического ущерба в случае аварий, сопряженных с разливом нефтепродуктов.

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/580
#новости

#конференции

📌XII Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения»

🏛Место проведения — Иваново, ИХР РАН🏛;
🗓Даты проведения — 18-22 сентября 2023;
⏰Сроки регистрации — до 15 апреля 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

ДНК-аптамерные метки помогли видеть глиому прямо во время операции на мозге

В головном мозге кроме нервных клеток, передающих электрические импульсы, есть вспомогательные глиальные клетки, которые питают нейроны и создают благоприятную для их работы среду. Если эти клетки выходят из-под контроля организма и начинают бесконтрольно делиться, возникает глиальная опухоль, или глиома, — наиболее распространенный и агрессивный тип рака головного мозга. На сегодняшний день глиомы выявляют методами компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако при такой диагностике остается высоким риск не заметить на снимках небольшие новообразования, поэтому ученые разрабатывают новые подходы для точной диагностики глиомы. 

Исследователи из Красноярского государственного медицинского университета, Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН», Больницы скорой медицинской помощи и онкологического центра много лет разрабатывали аптамеры — короткие последовательности ДНК, — которые можно использовать для выявления глиальных опухолей. Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН помогли коллегам разработать модель человеческой опухоли мозга для тестирования препаратов на мышах. Авторы провели отбор коротких ДНК в пробирке таким образом, чтобы молекулы связывались именно с человеческой глиальной опухолью.

Работа опубликована в журнале 📕Nature Communications (IF = 10.18)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/581
#новости

«Оптимальная перевозка» легла в основу улучшенной модели генеративного ИИ

Современные модели машинного обучения, созданные для решения прикладных задач, требуют большого набора данных для обучения. К сожалению, качественных данных очень часто не хватает для создания достаточного обучающего набора. Именно поэтому у исследователей возникает потребность в искусственных данных, похожих на уже имеющиеся реальные. Решить проблемы такого рода помогают генеративные модели.

Генеративные модели позволяют получать одни данные из других, то есть осуществлять «перенос одного домена в другой». Обычно для решения таких задач нужны парные обучающие выборки, наборы изображений вход-выход, знания о которых нейросеть учится обобщать и распространять на новые поступающие изображения — например, одни и те же снимки разного качества. Обычно парные данные очень сложно или очень дорого собирать, и ученым приходится обходиться непарными наборами данных, а это, в свою очередь, создает трудности в достижении действительно хороших результатов.

Команда исследователей из Сколтеха🏛 и Института искусственного интеллекта AIRI обратилась к работам советского математика и экономиста Леонида Канторовича. Основываясь на его идеях об оптимальной перевозке грузов («теория оптимальной транспортировки»), ученые разработали новый алгоритм для расчета планов оптимальной «транспортировки» данных между доменами. Алгоритм получил название Neural Optimal Transport. Он создан на базе глубинных нейронных сетей и использовании независимых друг от друга наборов данных.

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/582
#новости

Коллеги, у некоторых пользователей возникла проблема с авторизацией через ORCID 🔥

Мы уже чиним это! Если вы столкнулись с такой проблемой, напишите нам в комментарии

Математики научили ИИ прогнозировать экономические кризисы и управлять ими

На состояние экономики влияет множество различных факторов. Иногда это могут быть совсем неожиданные и редкие события, так называемые «черные лебеди». При этом нарушить стабильность системы могут не только глобальные вызовы, такие как пандемия, изменение климата, но и менее масштабные явления. Вызывать эффект «черного лебедя» способны факторы, уже существующие внутри самой системы, предопределенные ее конструкцией, сложными взаимосвязями элементов и механизмом функционирования — например, сопровождающие периоды подъема и спада в экономике или возникновение финансовых пузырей.

Подобные критические состояния до определенного момента могут быть скрыты и проявляться без явного влияния внешних случайных факторов. Однако, проявляясь, они способны привести к труднопрогнозируемому поведению системы. Теория скрытых колебаний, недавно предложенная учеными, предполагает, что такие состояния можно выявлять еще до того, как они успели повлиять на работоспособность механизма, а также подбирать управленческие решения, которые сведут к минимуму негативные последствия хаотических процессов и помогут избежать кризиса.

Коллектив ученых из Санкт-Петербургского государственного университета🏛, Института проблем машиноведения РАН и Санкт-Петербургской школы физико-математических и компьютерных наук Национального исследовательского университета Высшая школа экономики🏛 совместно с зарубежными коллегами испытали метод выявления нерегулярных колебаний и управления ими в экономических системах.

Работа опубликована в журнале 📕Chaos, Solitons and Fractals (IF = 9.92)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/583
#новости