Добавка минерала и бактерий улучшила доступность фосфора для растений

Фосфор жизненно необходим всем живым организмам, поскольку он входит в состав молекул ДНК и РНК, а также АТФ – универсального источника энергии в клетке. Растения получают фосфор из почвы вместе с водой, однако до 99,9 % содержащегося в грунте фосфора входит в состав нерастворимых, а значит и недоступных к поглощению минералов, например, апатита, фосфорита, алюмосиликатов и других. В связи с этим сельскохозяйственные культуры часто испытывают недостаток фосфора, который сказывается на их росте и продуктивности.

Наиболее простым решением проблемы считается внесение в почвы фосфорных удобрений. Однако, с другой стороны, использование химических удобрений снижает плодородие почв и может привести к загрязнению водоемов, поэтому их использование в сельском хозяйстве стараются ограничивать. Альтернативный подход, исследуемый на протяжении последних семидесяти лет, предполагает использование почвенных фосфатсолюбилизирующих микроорганизмов – бактерий, способных химическим путем переводить соединения фосфора из нерастворимого состояния в растворимое, тем самым делая их доступными для растений.

Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 совместно с ВНИИСХМ и ПАО «ФосАгро» предложили новый подход, при котором фосфатсолюбилизирующие микроорганизмы вносятся в почву совместно с апатитом, который должен служить дополнительным источником фосфора и тем самым повышать эффективность химических превращений, осуществляемых бактериями. Авторы использовали три штамма микроорганизмов Bacillus subtilis, Bacillus velezensis и Bacillus megaterium, известные своей способностью переводить фосфор в доступную для растений форму.

Работа опубликована в журнале 📕Agronomy (IF = 3.95)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/685
#новости

Новый растительный препарат показал эффективность против кандидоза

Микроскопические грибки вызывают у человека множество различных болезней, поражая кожу, ногти, слизистые оболочки рта и половых органов. Для их лечения чаще всего используют препараты на основе азолов — органических азотсодержащих молекул. Азоловые препараты нарушают синтез клеточных мембран у грибов, что приводит к гибели этих клеток. Однако со временем патогены приобретают устойчивость к таким лекарствам, подобно тому, как бактерии теряют чувствительность к антибиотикам. В результате терапия становится малоэффективной. Кроме того, большинство подобных препаратов из-за «боязни воды», связанной со структурой молекул, плохо растворяются в воде и медленно проникают через кожные покровы.

В качестве альтернативы ученые рассматривают терпеноиды — группу растительных кислородсодержащих соединений. Терпеноиды сочетают в себе два ценных свойства: они подавляют рост грибков (хотя и не убивают их, как препараты, содержащие азолы) и легко проникают через кожные покровы. Более того, они способны «протаскивать» вместе с собой другие молекулы. Одно из производных терпеноидов сейчас уже проходит клинические испытания и имеет шанс в ближайшем будущем войти в лечебную практику как препарат для лечения кандидоза (молочницы) и аспергиллеза (поражения легких и сердца).

Ученые из Казанского федерального университета🏛 и Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности синтезировали шесть новых соединений на основе терпеновых спиртов. К этим молекулам авторы химически присоединили азольную группу, чтобы добиться не просто подавления роста грибков, а полного уничтожения патогенов.

Работа опубликована в журнале 📕Organic and Biomolecular Chemistry (IF = 3.89)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/683
#новости

#объявления

Вакансия постдока в области вычислительной химии

На химический факультет МГУ🏛 в межкафедральную лабораторию интеллектуального химического дизайна приглашается постдок в области вычислительной химии. Работа будет заключаться в проведении научных исследований, написания статей, руководства студенческими исследовательскими работами.

🧑🏻‍🔬Тематики работы связаны с разработкой новых методов вычислительной химии на базе квантовой химии и машинного обучения и применением этих методов для решения практических задач из области химии и материаловедения.

Требования:
— Возраст до 35 лет;
— Степень кандидата наук, либо Ph.D в области физики/химии;
— Отсутствие трудовых отношений с МГУ;
— Опыт работы в области вычислительной химии (квантовая химия/молекулярная динамика/ИИ в химии);
— Наличие публикаций в рецензируемых журналах Q1/Q2;
— Навыки программирования являются плюсом;

💬Подробнее: https://colab.ws/ads/66

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

Ферменты бактериофагов помогут победить внутрибольничные инфекции

Бактерия Acinetobacter baumannii, получившая название в честь американских бактериологов Пола и Линды Бауманн, вызывает опасную внутрибольничную инфекцию и внесена Всемирной организацией здравоохранения в список приоритетных патогенов для разработки антибактериальных агентов. Одной из перспективных альтернатив классической антибиотикотерапии является использование бактериофагов или коктейлей из их отдельных ферментов, разрушающих бактерии.

Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН🏛 вместе с коллегами из ИБХ РАН🏛 и других российских институтов детально исследовали ферменты-деполимеразы ряда бактериофагов из рода Friunavirus, паразитирующих на различных штаммах бактерий Acinetobacter baumannii. Использование данных ферментов, способствующих разрушению клеточной стенки бактерии, является перспективной альтернативой антибиотикотерапии. 

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

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/687
#новости

«Сеточный» подход показал, как влияет медь на структуру кристаллов ее комплексов

Развитие вычислительных мощностей в начале XXI века, огромный накопленный массив структурных данных о строении координационных соединений и большой практический потенциал металлорганических каркасов дали развитие такому разделу современной науки как ретикулярная (сеточная) химия, в которой основное внимание уделяют топологическим свойствам периодических мотивов, которые остаются неизменными при варьировании химического состава комплекса. Целью ретикулярной химии является направленный синтез новых соединений, в котором используют корреляции между возможным координационным окружением атома металла, типами связывания лигандов и строением образующихся соединений. 

Кембриджская база структурных данных содержит информацию обо всех синтезированных и исследованных с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллах. На их основании можно сделать вывод о возможных и наиболее вероятных типах координации лигандов, а также определить, какое строение имеет вещество в целом в зависимости от указанных переменных. Для некоторых соединений удается также установить взаимосвязь между строением и свойствами. Помимо выявления таких корреляций, ретикулярная химия позволяет предсказывать на их основе, что именно можно получить при взаимодействии определенных металлов и лигандов. 

Московские ученые продемонстрировали принципы ретикулярного подхода к синтезу координационных соединений на примере смешанно-лигандных комплексов меди. Экспертные системы, разработанные на основе такого подхода, позволят направленно создавать координационные соединения с заданной структурной сеткой кристалла, что перспективно для химической промышленности и материаловедения.

Работа опубликована в журнале 📕CrystEngComm (IF = 3.76)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/688
#новости

Сектор промышленных ускорителей

📍Организация: Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН🏛
🧑🏻‍🔬Области науки: Физика высоких энергий, Электрофизика, Электродинамика

Чем мы занимаемся:
Основными направлениями деятельности лабораторий 12 и 14 сектора промышленных ускорителей являются проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований в области физики ускорителей, создание и развитие серии промышленных ускорителей ЭЛВ и ИЛУ.

🔬Направления исследований:

— Создание ускорителей электронов ЭЛВ и ИЛУ

👇🏻Подробнее на странице лаборатории
https://colab.ws/labs/508

#лаборатории

Мутация в гене миторегулина ускорила появление возрастных патологий почек

Митохондрия – одна из важнейших органелл клеток для многоклеточных организмов. Главная ее задача – снабжать организм энергией, получаемой при окислении разных соединений, например жирных кислот. Кроме того, эти органеллы участвуют в хранении и передаче наследственной информации: они имеют собственную ДНК, которая наследуется по материнской линии, и в случае сбоев могут возникнуть генетические заболевания, начинающиеся еще на стадии зародыша.

Митохондриальные заболевания впервые обнаружили в 1988 году, а на сегодняшний день есть данные о сотнях генов, приводящих к нарушениям энергетических функций у животных и человека. Один из них кодирует миторегулин – ученые обнаружили его не так давно, и его роль в организме стала предметом исследований и дискуссий. Точно известно, что этот пептид взаимодействует с ферментом, отвечающим за образование ненасыщенных жирных кислот и биосинтез холестерина.

Ранее химики и биологи «выключили» ген миторегулина в клетках мышей и проследили за изменениями в работе организма. Исследования показали, что мыши без миторегулина быстрее накапливают жировую ткань и имеют другой состав метаболитов крови – следовательно, отсутствие пептида влияет на системные процессы. В новой работе ученые сконцентрировали внимание на конкретном органе.

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

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/690
#новости

Алгоритм распознал глобальные особенности в мозге людей с депрессией

Большое депрессивное расстройство — это распространенное психическое заболевание, от которого страдает около 280 миллионов людей во всем мире. Больные теряют интерес к привычной деятельности, сталкиваются с бессонницей, сонливостью, слабостью, чувством вины и самоуничижением. При этом для выявления депрессивного расстройства используются субъективные шкалы, отчеты пациента и наблюдения врача, что далеко не всегда позволяет точно определить тяжесть заболевания. В последние годы, чтобы улучшить диагностику психических расстройств, доктора стали использовать алгоритмы машинного обучения на основе искусственных нейронных сетей, подобных тем, что функционируют в головном мозге. Однако полученные с их помощью результаты тяжело интерпретировать. В результате невозможно выделить основные параметры, на основании которых нейронная сеть принимает решение.

Ученые из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта 🏛 и Пловдивского медицинского университета предложили интерпретируемый подход, позволяющий эффективно выявлять депрессивное расстройство. Для этого они использовали снимки, полученные с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии — метода, основанного на измерении интенсивности кровотока: когда какая-либо область мозга возбуждалась, приток крови к ней увеличивался. Затем по полученным снимкам исследователи строили графы — сложные сети, у которых узлы (точки) имитировали области мозга, а связи между узлами — ребра графа — соответствовали взаимодействиям между областями. На основе полученных графов ученые сравнивали работу мозга у 35 пациентов с депрессивным расстройством и у 50 здоровых людей, а затем, используя методы машинного обучения, пытались разделить пространство признаков обоих групп.

📑Работа опубликована в журнале Chaos (IF = 3.74)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/689
#новости

Квантовую запутанность предложили генерировать в сверхпроводнике

В сверхпроводниках электроны существуют в виде связанных куперовских пар. В такой паре частицы обладают строго противоположными значениями спина, или квантового числа, обозначаемого знаками «+» или «-» и соответствующего направлению вращения частицы. Удивительной особенностью куперовской пары является квантовая запутанность, а именно то, что у отдельного электрона в паре отсутствует не только выделенное направление вращения, но даже не определена ось, вокруг которой это вращение происходит. Все же, несмотря на казалось бы полную неизвестность, если измерить спин одного электрона (допустим, он оказался равен «+»), то спин второго со 100% вероятностью будет противоположным (в данном случае равным «-»). Запутанные пары частиц сохраняют такую «квантовую память» друг о друге даже на огромных расстояниях и благодаря этому очень важны как для фундаментальной науки, так и для технологии, например, для защищенной генерации секретных ключей в квантовой криптографии.

До сих пор для генерации квантовой запутанности используют в основном фотоны — частицы света, — поскольку по-настоящему надежного способа запутывать электроны не существует. Хотя сверхпроводник и служит естественным хранилищем запутанности, расщепить содержащиеся в нем куперовские пары на отдельные электроны оказывается довольно сложно, поскольку для этого нужно извлечь их в другой материал, как правило, полупроводник, и заставить двигаться в разные стороны.

Ученый из Института физики твердого тела имени Ю. А. Осипьяна РАН🏛 предложил использовать для разделения куперовских пар интерферометр Боголюбова. Именно в этот прибор помещают сверхпроводник, из которого выходят электронные пары. Интерферометр представляет собой двумерный, то есть абсолютно плоский полупроводниковый кристалл, на который действует сильное магнитное поле. При этом попадающие в интерферометр из сверхпроводника электроны могут «выйти» из прибора через две небольшие «щели», называемые квантовыми сужениями.

Работа опубликована в журнале 📕Physical Review B (IF = 3.91)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/691
#новости

Особая подготовка позволила «настроить» свойства сплавов даже после закалки

Сплавы металлов широко применяются в промышленности, в авиа- и машиностроении, а также в электронике. Для их изготовления обычно используют два популярных метода — кристаллизацию и порошковую металлургию. В первом случае металлы из жидкого состояния переводят в твердое и доводят до однородной консистенции за счет высокой температуры. А во втором сплавы формируются в результате спрессовывания смеси различных порошков, которые отправляются в специальную печь и проходят цикл высокотемпературной обработки. Далее получаемые материалы обычно закаливают, нагревая до высоких температур с последующим быстрым охлаждением. Однако многие металлы и сплавы с высокой твердостью после закаливания плохо режутся в процессе изготовления деталей. Также плохо поддаются обработке металлы с низкой твердостью. Например, сплавы на основе кобальта и редкоземельных металлов.

Ученые из Уральского государственного педагогического университета впервые синтезировали эквиатомный, то есть содержащий компоненты в равных долях, сплав на основе алюминия, никеля, кобальта, меди и циркония. Эти металлы, концентрация каждого из которых составила 20%, широко используются в промышленности и придают разные конечные свойства сплаву. Так, алюминий, кобальт и цирконий повышают коррозионную стойкость, никель — твердость, медь — пластичность. Но главное их преимущество — образование аморфного состояния, при котором в сплаве отсутствует кристаллическая структура, характерная для обычных металлов. В таком состоянии сплавы приобретают лучшие механические свойства. Аморфные образцы сплава ученые получили в виде стержней методом вакуумного всасывания. Данный метод заключается в следующем: жидкий расплав под давлением втягивается в охлаждаемую цилиндрическую форму (медную изложницу), в результате чего затвердевает в виде стержня. Так как скорость охлаждения при таком втягивании расплава очень большая, кристаллическая структура не успевает сформироваться, и получается аморфный образец.

Работа опубликована в журнале 📕Intermetallics (IF = 4.08)

Читать новость на сайте👇🏻
https://colab.ws/news/686
#новости