Патоген приобрел антибиотикорезистентность без изменения ДНК

Туберкулез входит в топ-10 причин смерти во всем мире, а возбудитель этого заболевания — микроорганизм Mycobacterium tuberculosis — обнаруживается примерно у четверти населения земного шара, хотя и в «спящей форме». Если организм ослаблен — например, иммунным заболеванием, — то туберкулез может перейти в активную стадию, очень опасную без надлежащего лечения.

Равно как и с другими патогенными микроорганизмами, в случае туберкулезных микобактерий имеет место лекарственная резистентность, то есть невосприимчивость к одному или даже нескольким препаратам. Так, представители рода Mycobacterium обладают большим запасом генов, участвующих в появлении устойчивости, — резистомом. Основной ген-регулятор резистома whiB7 может обеспечить достаточно высокий уровень сопротивляемости к противомикробным препаратам независимо от механизма его действия.

Исследователи из Института экологии Российского университета дружбы народов, Института общей генетики имени Н.И. Вавилова🏛 и Башкирского государственного аграрного университета изучили влияние малых доз антибиотиков на формирование лекарственной устойчивости у микобактерий. В исследовании были задействованы непатогенные родственники возбудителя туберкулеза M. smegmatis mc2 155. Генетически они очень близки, однако у исследуемого штамма примерно вдвое больше генов, ответственных за нейтрализацию различных лекарственных средств.

Работа опубликована в журнале 📕Biology (IF = 5.17)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/618
#новости

Группа Молекулярной фотодинамики

📍Организация: Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Молекулярная физика, Фотохимия, Фотофизика

Чем мы занимаемся:
Основная тематика группы связана с изучением механизма и динамики фотоинициируемых процессов в молекулах и слабосвязанных молекулярных комплексах, в том числе Ван дер Ваальсовых комплексах молекулярного кислорода X-O2, а также столкновительных комплексах X-O2 в газовой фазе и «контактных» комплексах X-O2 в конденсированной среде. Также методами квантовой химии исследуются супрамолекулярные электронновозбужденные состояния Ван дер Ваальсовых комплексов кислорода X-O2, определяющие влияние молекулярного окружения на фотофизику и фотохимию кислорода в газовой фазе и конденсированных средах.

🔬Направления исследований:

— Газофазный подход к изучению элементарных процессов гетерогенного фотокатализа

— Исследование процессов образования ковалентно связанного аргона

— Слабосвязанные комплексы Х-О2 как новый источник синглетного кислорода

— Деление синглетного экситона в димерах полиацена в свободном состоянии и при изоляции в гелиевой нанокапле

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/464

#лаборатории

Добавка для похудения усугубила последствия инсульта

Инсультами называют сразу несколько патологий, при которых происходит резкое нарушение кровоснабжения головного мозга. Поскольку при инсульте снижается кровоснабжение и обеспечение клеток кислородом, нарушается работа митохондрий — энергетических станций клеток, — и происходит гибель нейронов. Это делает митохондрии потенциальными мишенями для разработки противоинсультных препаратов, которые могут ускорить восстановление пациента и предотвратить осложнения. Так как митохондрии участвуют в синтезе энергии из веществ, которые мы получаем с пищей, изменение рациона может оказать влияние на их работу и без приема лекарств.

Например, при кетогенной диете с низким содержанием углеводов и большим количеством жиров основным источником энергии становятся именно жиры. Человек на такой диете быстрее насыщается, и, следовательно, потребляет меньше калорий. Из-за снижения уровня глюкозы в организме в головном мозге меняются активность генов и различные клеточные процессы. Недостаток поступающих калорий запускает синтез веществ, стимулирующих и поддерживающих развитие нейронов. Однако не все люди готовы сократить свой рацион. Поэтому в последнее время препараты, которые снижают аппетит и запускают те же биохимические пути, что и недостаток калорий — например гидроксицитриновая кислота, — становятся более популярными.

Ученые из Воронежского государственного университета и Института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ🏛 установили, как кетогенная диета и гидроксицитриновая кислота влияют на организм. Для этого они провели эксперимент на мышах. Исследователи разделили 69 грызунов на три группы: одни получали стандартное питание, вторые были на кетогенной диете, а третьим к стандартной еде добавляли гидроксицитриновую кислоту. Мыши питались таким образом в течение двух недель.

Работа опубликована в журнале 📕 Molecular Neurobiology (IF = 5.68)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/620
#новости

Ученые смогли точно настроить энергетическую структуру углеродных точек

Углеродные точки представляют собой частицы из атомов углерода размером в несколько десятков нанометров, способные поглощать, а затем излучать свет в широком диапазоне длин волн. Уникальные оптические свойства и возможность получить их буквально из любого органического соединения (а потом и различным образом модифицировать) сделали такие частицы объектом интереса ученых из самых разных областей. Так, углеродные точки можно использовать в биомедицине при создании биосенсоров, люминесцентных меток и моделировании систем таргетной доставки лекарств.

Еще они могут быть перспективны в оптоэлектронике, однако пока здесь есть некоторые ограничения. В частности, для изготовления солнечных панелей и светоизлучающих диодов на углеродных точках должны быть достаточно конкретные значения энергий высшей занятой и низшей свободной орбиталей — то есть определенный энергетический зазор, который носители заряда должны преодолеть, чтобы возникла проводимость. На данный момент не так много сведений о том, как можно точно настроить энергетическую структуру подобных нанообъектов.

Сотрудники Университета ИТМО🏛 и Санкт-Петербургского государственного университета🏛 вместе с коллегами из Городского университета Гонконга попробовали химически модифицировать углеродные точки при помощи разных органических соединений, а затем оценили, как такое воздействие повлияет на их энергетическую структуру и, соответственно, на оптические свойства. Исходные частицы авторы синтезировали из лимонной кислоты и этилендиамина в гидротермальных условиях, а затем обработали их одним из четырех веществ: лимонной кислотой, бензойной кислотой, мочевиной или о-фенилендиамином.

Работа опубликована в журнале 📕 Nanoscale (IF = 8.31)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/621
#новости

Лаборатория систематики беспозвоночных животных

📍Организация: Институт систематики и экологии животных СО РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Энтомология, Зоология беспозвоночных

Чем мы занимаемся:
1. Изучение происхождения, современного состояния и перспектив трансформаций биологических систем Северной и Центральной Азии.

2. Сравнительный анализ таксономической структуры и установление закономерностей распространения беспозвоночных животных (гамазовых клещей, пауков и насекомых) в различных биогеографических выделах.

3. Определение значения насекомых в экосистемах Западной Сибири: популяций, видов, таксоценов.

🔬Направления исследований:

— Систематика насекомых, пауков и клещей

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/465

#лаборатории

Физики доказали и объяснили анизотропию перовскитов

К перовскитам относится большая группа материалов с псевдокубической структурой. Они имеют общую формулу ABX3, где А — крупный катион, В — катион поменьше, а Х — анион; ими могут быть атомы, близкие по свойствам к кальцию, титану и кислороду соответственно — именно эти элементы входят в состав классического природного перовскита.

Благодаря электрическим, магнитным и оптическим свойствам такие материалы применяются в солнечных батареях, нанолазерах и светодиодах. Теоретически из-за особенностей структуры они должны проявлять анизотропию, то есть характеристики в разных направлениях в кристалле должны различаться. В случае, например, показателя преломления, некоторые ученые обнаруживали отличия, а другие нет. Ученые из МФТИ🏛 с коллегами из МИСиС🏛, ДВФУ🏛 и ИТМО🏛 смогли разрешить это противоречие и объяснили его природу в случае кристаллов перовскита CsPbBr3.

Работа опубликована в журнале 📕Nano Letters (IF = 12.26)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/622
#новости

#объявления

Лаборатория цифрового материаловедения НИТУ МИСИС🏛 приглашает студентов, аспирантов и молодых ученых!

Хотите погрузиться в захватывающий мир науки? Присоединяйтесь к нашей научно-исследовательской лаборатории цифрового материаловедения!

🧑🏻‍🏫У нас вы сможете:

— Пройти преддипломную практику и защитить диплом

— Участвовать в исследовательских проектах, посвященных передовым проблемам науки

— Проводить расчеты на крупнейших суперкомпьютерах

— Получить поддержку опытных (и молодых) наставников

Мы ищем любознательных студентов, аспирантов и молодых ученых для работы в области моделирования наноматериалов и изучения их свойств.

🔬Наши направления исследований:
— Наноструктуры, их стабильность и свойства;
— Реакции на поверхности;
— Наноэлектроника и спинтроника;
— Методы машинного обучения;
— Моделирование процессов доставки лекарств;
— Сорбция на наноматериалах, очистка воды;
— Водородная энергетика;
и многое другое!

В нашей лаборатории вы научитесь решать серьёзные научные задачи, проводить квантово-химические расчеты, писать научные статьи, общаться с ведущими учеными, участвовать в международных научных конференциях, публиковаться в  журналах мирового уровня, участвовать в научных проектах и многое другое. Присоединяйтесь к нашей команде!🧑🏻‍🔬

💬Подробнее: https://colab.ws/ads/58

Если вы хотите опубликовать объявление, переходите по ссылке, заполняйте форму и размещайте ваши запросы!

#конференции

📌Конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники»

🏛Место проведения — Санкт-Петербург, ФТИ им. Иоффе🏛;
🗓Даты проведения — 3-5 июля 2023;
⏰Сроки регистрации — до 25 мая 2023;
👥Способ проведения — офлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Макроциклы способны подавлять опухоль и дозировать лекарство

В лечении рака существует ряд препятствий. Во-первых, противоопухолевые препараты не только убивают злокачественные клетки, но и повреждают здоровые ткани. Во-вторых, опухолевые клетки быстро делятся и мутируют, спасаясь от цитотоксического действия препаратов. В итоге почти половина из них не реагирует ни на какие лекарства — это называется множественной лекарственной устойчивостью. Она сильно мешает врачам лечить людей от рака и стала настоящей угрозой здоровью населения планеты.

Разработка новых лекарств мало помогает в терапии опухолей, поскольку устойчивость развивается быстро, к тому же некоторые уже существующие мутации могут быть эффективны и против новых препаратов, поэтому пространства для «новизны» становится все меньше. Ученые используют другие подходы: либо упаковывают лекарства в разные формы, которые позволяют использовать терапию более направленно и в меньших дозах, либо разрабатывают наноструктуры, которые сами по себе угнетают рост опухолевых клеток. Во втором случае активность этих структур должна быть химически управляемой и соответствовать ряду требований.

Группа ученых из Казанского федерального университета🏛 в сотрудничестве с коллегами из Шанхайской лаборатории молекулярного катализа и инновационных материалов справилась со второй задачей. Они синтезировали циклические соединения с фрагментами аминокислот (L-триптофана и L-фенилаланина) и показали, что они могут выступать в роли наноконтейнеров для молекул флуоресцина (светящегося красителя). По его свечению исследователи выяснили, что контейнеры, содержащие фрагменты L-триптофана, «открываются» в нейтральной и щелочной среде, оставаясь «закрытыми» в кислой. Наночастицы на основе циклических молекул с L-фенилаланиновыми остатками остаются закрытыми в любых условиях. Таким образом, и те и другие высвобождают или удерживают молекулу красителя в зависимости от кислотности среды — это и есть химическая управляемость.

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

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/623
#новости

Медики предпочли нейросетям более простые алгоритмы ИИ

В настоящее время технологии искусственного интеллекта (ИИ) широко используются в медицине. Они помогают врачам находить патологии — например, опухоли — на снимках, подбирать индивидуальное лечение для каждого пациента, в режиме реального времени отслеживать состояние больного. Кроме того, ИИ используется при разработке роботизированных медицинских устройств, таких как компактные носимые датчики, проводящие разнообразные измерения и отправляющие данные врачу. 

Ученые из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта 🏛 с коллегами из Национального медико-хирургического Центра имени Н. И. Пирогова и Центрального научно-исследовательского института организации и информатизации здравоохранения определили, что медики вместо нейросетей предпочитают использовать в своей работе более простые алгоритмы машинного обучения. Это объясняется тем, что нейронные сети практически не оставляют специалисту возможности по-своему интерпретировать полученные результаты, тогда как окончательное заключение во избежание ошибок должен делать врач. Кроме того, авторы определили, какие именно алгоритмы ИИ используются в отдельных медицинских областях. Благодаря этому статья может служить справочником, который поможет медикам выбрать оптимальный для конкретной задачи метод машинного обучения.

Работа опубликована в журнале 📕International Journal of Environmental Research and Public Health (IF = 4.61)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/624
#новости

#конференции

📌4th RUSSIAN INTERNATIONAL СONFERENCE ON CRYOELECTRON MICROSCOPY 2023

🏛Место проведения — Москва, Биофак МГУ🏛;
🗓Даты проведения — 4-7 июня 2023;
⏰Сроки подачи тезисов — до 27 мая 2023;
👥Способ проведения — офлайн/онлайн;
🔗Подробнее — по ссылке

Растения подготавливаются к сложным условиям с помощью электрических импульсов

Растения могут выживать в крайне экстремальных природных условиях благодаря процессу адаптации. Неблагоприятные факторы окружающей среды запускают физиологический ответ, который помогает растению приспособиться к новым условиям. Однако, чтобы изменения затронули весь растительный организм, нужна специальная информационная сеть — своего рода аналог нервной системы животных.

Так, в ответ на внешний стимул растительные клетки генерируют электрические сигналы. Они помогают донести до остальных частей растения, даже находящихся далеко от раздражителя, информацию о том, что что-то произошло, например, что один лист подвергся нападению вредителя. Электрические импульсы возникают в результате изменения концентрации ионов внутри и снаружи растительной клетки. Смещение баланса ионов приводит к деполяризации или гиперполяризации — накоплению положительного или отрицательного заряда внутри клетки соответственно. Эти изменения далее распространяются по растительным тканям. Таким образом, не пострадавшие ткани могут «подготовиться» и запустить защитные механизмы.

Российские биологи из Национального исследовательского Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского🏛 определили механизм, который помогает растениям «предупреждать» свои разные части об опасности. Выяснилось, что они делают это с помощью особых электрических сигналов, которые снижают активность фотосинтеза, что, вероятно, подготавливает организм к переходу в режим выживания во время засухи, яркого света и жары. Это значит, что потенциально такие электрические сигналы можно использовать для сохранения сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях.

Работа опубликована в журнале 📕Frontiers in Plant Science (IF = 6.63)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/625
#новости

Физики предложили получать «фотонные крючки» на замерзающих каплях воды

Под «фотонными крючками» понимают изогнутые лучи, возникающие при взаимодействии пучков света с частицами, у которых нарушена симметрия. Подобные явления могут найти применения в разнообразных оптических устройствах, например, микроскопах высокого разрешения, датчиках, приборах для обработки материалов и манипулирования нанообъектами и прочих.

Как правило, частицы, на которых получаются такие «крючки», состоят из диэлектриков (в том числе жидких) или различных искусственных материалов — не слишком экологичных, а иногда и достаточно дорогих. Исследователи из Томского политехнического университета с китайским коллегой предложили использовать в качестве частиц капли воды. Ранее уже проводили исследования, в которых показывался подобный подход для фокусирования фемтосекундных импульсов; замерзающая же капля становится уникальной системой жидкость-лед, в которой реализуются специфические физические эффекты. Авторы применили их для управления светом — и изгибания его лучей.

Так, в новой работе предложена концепция темпорального «фотонного крюка», который возникает на охлажденной водяной капле. Согласно модели физиков, последняя находится в воздухе, и через нее пропускается линейно поляризованный свет. Поскольку температура низка, капля начинает замерзать, и в ней получается жидкая и твердая (заледеневшая) часть. Граница двух этих фаз становится своего рода призмой, заставляющей луч изгибаться. При этом оптический луч фокусируется в теневой части капли, даже не смотря на низкий оптический контраст между водой и льдом (коэффициенты преломления различаются всего на 0,033 единицы).

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

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/626
#новости

Вакцинацию от гриппа можно будет проводить без шприцев

На сегодняшний день инъекция — это самый распространенный способ введения вакцины. Процесс всегда требует грамотно подготовленного персонала и сопровождается вероятностью занесения инфекции и травмирования сосудов. Полностью этих рисков избежать нельзя, поэтому ученые активно ищут оптимальную замену традиционному способу вакцинации. Альтернатива должна быть не только безопасной и безболезненной, но и обладать достаточной эффективностью, что напрямую зависит от способа введения препарата. Перспективным может стать введение вакцины через кожу человека, что обусловлено содержанием в коже большого количества клеток врожденного иммунитета, активация которых вызывает сильный адаптивный иммунный ответ. В результате такое введение вакцин зачастую оказывается более эффективным, чем подкожные и даже внутримышечные инъекции.

В новом исследовании ученые из Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского вместе с коллегами из НИИ гриппа имени А. А. Смородинцева представили способ чрескожного введения вакцины по волосяным фолликулам. Для этого они поместили вакцину от гриппа в крошечный носитель-матрицу из карбоната кальция (CaCO3) и нанесли ее на кожу мышам. Выбор был сделан в пользу частиц карбоната кальция, поскольку это биологически безопасное соединение входит в состав костей и не отторгается организмом. К тому же такие контейнеры могут вместить в себя большое количество вакцины и после выполнения своей функции рассасываются в организме без образования токсичных продуктов. Для доставки частиц в кожу использовали сонофорез — ультразвуковое воздействие, широко применяемое в физиотерапии. Ультразвук позволил матрице эффективнее пройти в более глубокие слои кожи и обойти препятствия в виде рогового слоя кожи и добраться до иммунокомпетентных клеток через волосяные фолликулы.

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Materials Chemistry B (IF = 7.57)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/627
#новости

Новый класс препаратов позволит подавлять ВИЧ в нейронах

По данным Роспотребнадзора, в России ВИЧ выявлен у 1% населения. Вылечить заболевание пока практически невозможно, однако постоянный прием антиретровирусных препаратов позволяет подавить вирус, и пациент может жить нормальной жизнью. Вместе с тем, есть риски побочных эффектов и развития невосприимчивости патогена, а у некоторых пациентов могут развиться тяжелые сопутствующие заболевания, в том числе неврологические. Это происходит из-за того, что лекарства не могут пройти гематоэнцефалический барьер и попасть к мозгу, а потому нейроны становятся своего рода ВИЧ-брандерами.

В поисках новых лекарств от ВИЧ сотрудники лаборатории биомедицинской химии ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 вместе с американскими и итальянскими коллегами создали прототип лекарственного средства, направленный на полное элиминирование вируса из организма, а не перевод болезни в хроническую форму, как это происходит с существующими сейчас на рынке лекарствами. 

Работа опубликована в журнале 📕Journal of Medicinal Chemistry (IF = 8.04)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/628
#новости