Археї — хто вони?

Археї — не герої фантастичних серіалів чи комп'ютерних ігор. Це цілком реальні істоти. Вони живуть поруч з нами, хоча ми навіть не здогадуємось про їхнє існування. То хто ж вони такі - археї?

Сучасна біологічна систематика поділяє всі живі організми на три великі групи-домени: еукаріоти (до яких належимо і ми з вами), бактерії та археї. Останні були відкриті лише півстоліття тому. Сьогодні науковці знають про них вкрай мало, однак сучасна біологія вивчає їх дуже ретельно, адже вони мають комбінацію ознак і бактерій, і еукаріотів, а отже, можуть слугувати ключем до розкриття загадки походження еукаріот.

У ДНК археїв наявні інтрони — невеличкі частинки ДНК, що не несуть жодної інформації, а лише розділяють інформативні ділянки — екзони, що також характерно і для еукаріотів. Організація геному, переписування інформації з ДНК на РНК (трансляція) та синтез білка також здійснюються за аналогічними до еукаріот схемами. Однак будова клітини в архей прокаріотична, як у бактерій. У них відсутні ядро, ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, мітохондрії, пластиди та інші мембранні органели. В той же час археї мають цілу низку особливостей, непритаманних представникам інших доменів. Зокрема в них інша структура клітинних стінок, мембран, джгутиків, метаболічних шляхів...

Археї доволі винахідливі істоти. Вони можуть використовувати неорганічні речовини, недоступні для більшості організмів, наприклад, водень, вуглекислий газ або аміак, щоб створювати необхідні їм органічні речовини. Ці організми живуть в надзвичайно екстремальних умовах. Там, де надзвичайно спекотно (більше 100° за Цельсієм), холодно, кисло, лужно чи солоно, глибоко в океані, навіть під впливом гамма- чи ультрафіолетового випромінювання — всюди, скоріш за все, є життя, і це - археї. Вони знайдені також у багатьох інших місцях нашої планети з менш суворими умовами. Деякі археї живуть у мутуалістичних стосунках з іншими живими істотами, тобто вони приносять певну користь іншим видам й отримують щось хороше натомість. Наприклад, величезна кількість метаногенів (архей, які виробляють метан як побічний продукт), які живуть у нашій травній системі, допомагають позбутися надлишку водню, який виділяється бактеріями під час травлення.

Нещодавно вчені відкрили антибіотики, які виробляють археї. Ці речовини суттєво відрізняються від грибних і синтетичних, тому успішно можуть бути застосовані в боротьбі з бактеріями, стійкими до антибіотиків.

Загалом, археї залишаються ще дуже мало вивченими, науці невідомі а ні їх фізіологія, а ні роль у геохімічних колообігах. Науковці лише привідкрили завісу світу дивовижних і древніх істот…
#мікробіологія

3 грудня о 18 вечора запрошуємо на інтерактивну лекцію "Генетичні алгоритми для навчання нейронної мережі", яку проводитиме вчений Ясинський Ярослав:

Розглянемо принципи функціонування нейронних мереж, типи їх технічної реалізації, проведемо ручне і автоматизоване навчання створеної нейронної мережі, методом зворотнього розповсюдження помилки, і проведемо експеримент зі штучної спрямованої еволюції нейромережі з використанням генетичних алгоритмів.

Якщо хочеш взяти участь у процесі створення нейромережі скоріше реєструйся за посиланням!
#лекції

Ксеноботи - перші живі роботи 🦠🤖

Які найпримітивніші ознаки життя ви знаєте? Живлення, дихання, гомеостаз, ріст та розвиток - все це надає можливість будь-якому живому організму комфортно існувати у власній екологічній ніші, але окреме місце в цьому переліку займає розмноження 💞

Створені зі стовбурових клітин африканської шпорцевої жаби, ксеноботи вперше постали на світову наукову арену у 2020 році як абсолютно нова форма біологічного відтворення 🔬

Розмірами менш ніж 1 міліметр, а на вигляд — мов маленькі краплинки, ксеноботи можуть рухатися, самозцілюватися, виживати тижнями без їжі і працювати в групах 🦾

Головна особливість цих клітин полягає в здатності до кінематичної реплікації — за відсутності штучної генної модифікації, вони здатні давати початок новим ксеноботам, збираючись в маленькі скупчення в чаші Петрі 🧫

З’ясувавши, що боти можуть відтворюватися, біологи, використовуючи комп’ютер, створили кращу форму для репродукції. Зрештою вони дійшли до організму, формою подібного до персонажу гри «Pac-Man», що довело їх здатність керуватися штучним інтелектом 🎮👾

Ксеноботи використовуються в медичних та фармацевтичних дослідженнях для оцінки нових лікарських форм, а також корисні для біотехнологічних та екологічних досліджень. Вони також можуть бути застосовані для лікування нейродегенеративних розладів (хвороби Альцгеймера, Паркінсона, проблеми, пов’язані з раком) завдяки їхнім властивостям самовідновлення, що дозволяє їм відновлювати пошкоджені клітини та транспортувати препарати до їхньої мішені, а також зменшувати цитотоксичність у переважно злоякісних випадках 🧪

Чому ж саме «ксеноботи»? На це питання відповів професор інформатики та біофізики Джош Богард: «Більшість людей вважають роботами пристрої, виготовлені з металу чи кераміки. Але річ не в тому, з чого зроблено робот, а радше в тому, чи діє він від свого імені, чи від імені людей». 🤖🔬

Джерела: Nilay Solanki et al. Curr Pharm Biotechnol. 2022; Douglas Blackiston et al. Sci Robot. 2021
#цитологія #біотехнології

Запис лекції "Генетичні алгоритми для навчання нейронної мережі" 3.12. 2022 р.

Лектор Ярослав Ясинський
Посилання на платформу, яка вказана у лекції:
https://neuronetwork.yasyar.net

Приклад використання мережі для створення малюнків:
https://discord.gg/midjourney

Залишились запитання? Маєш можливість поставити їх у коментарях 😍💗

Розпочали зиму з користю!❄️
#лекції

Привіт! Сумували?! А ми підготували для вас неймовірний івент! 11 грудня об 11:11 ви матимете змогу почути відповіді на питання, які вас давно цікавили! Запрошуємо відвідати Q+A зустріч з вченими: Олександром Зіненко та Юрієм Ребцем! Мерщій реєструйся за посиланням та залишай там своє питання!

• Олександр Зіненко - провідний науковий співробітник Музею природи, доцент кафедри мікології та фітоімунології біологічного факультету Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна.
Наукові інтереси: філогенетика, популяційна генетика, еволюція та таксономія рептилій та амфібій.

• Юрій Ребець - науковий директор лабораторії ТоВ Експлоджен, м. Львів.
Наукові інтереси: генетика, молекулярна біологія та геноміка мікроорганізмів, синтетична біологія, генна та геномна інженерія.
#лекції

Гугл для 3D протеїнів

Протеїни – це великі біополімери, які представляють собою ланцюжок (великий або не дуже) амінокислот. В організмі живих істот вони часто виконують якісь надважливі функції, наприклад, реплікацію ДНК, реагування на подразники, транспорт молекул і так далі.

Можливо, вам колись було цікаво побачити, як виглядають різні протеїни в об’ємі, і якщо для глобуліну або міоглобіну це не проблема, то для інших достатньо маловідомих або/і дуже специфічних протеїнів зазвичай складно знайти їх 3D структуру.

Проте 28 липня це змінилось. DeepMind та EMBL-EBI (Європейський інститут біоінформатики) в партнерстві створили AlphaFold DB – це база даних з просторовою структурою близько 200 мільйонів протеїнів, тобто майже всіх відомих науці.

«Можна казати, що ця база охоплює весь білковий всесвіт» - прокоментував на прес-брифінгу Деміс Хассабіс, генеральний директор DeepMind.

Такі ресурси дозволять проводити нові види досліджень. Наприклад, Крістін Оренго, обчислювальна біологиня з Університетського коледжу Лондона, і її команда використала базу даних AlphaFold для ідентифікації нових типів сімейств протеїнів. Її лабораторія також використовуватиме розширену базу даних для того, щоб зрозуміти еволюцію білків з корисними властивостями, від таких, як здатність споживати пластик, до тих, що викликають занепокоєння, наприклад, спричиняючі рак. «Мати доступ до таких даних — це просто неймовірно» - каже Оренго.

Але навіть якщо включити всі відомі білки зараз у базу даних AlphaFold, її потрібно буде оновлювати, коли будуть виявлені нові організми. Хассабіс каже, що DeepMind зобов’язався підтримувати базу даних протягом тривалого часу, і він вважає, що оновлення будуть відбуватись щорічно.
#біохімія

А ти вже зареєструвався на наш неформальний онлайн-день з науковцями?

Якщо ні, то хутчіш!
Є шанси дізнатись, як стати крутим вченим!😍☺️

Як коні класичну музику слухали

Що ви полюбляєте робити, щоб заспокоїтися? Заварюєте чай/каву та берете в руки книгу, або навпаки продивляєтесь сторіз знайомих? А щоб заспокоїти коней, у спортивних стайнях вмикають класичну музику.

Французькі дослідження показали, що класична музика може зменшити стрес у коней та регулює частоту серцевих скорочень при стресових ситуаціях. Дослідження проводилися за участі Страсбурзького та Каннського університетів, і їх метою було знайти методи заспокоєння коней при незвичайних ситуаціях. У дослідженні взяли участь 48 коней, які були розділені на дві групи - одна піддавалася стресу під час транспортування, а друга – догляду за копитами. Групи піддавалися стресу за трьох різних умов: з музикою, зі спеціальними затичками для вух і без нічого. Під час транспортування музика зменшила кількість показників стресу (наприклад, закладання вух назад) і спричинила швидке відновлення після нього. Під час кування вплив на поведінку був незначним, але музика допомогла відновити частоту серцевих скорочень швидше.

За результатами дослідження можна сказати, що коні зі зменшеним відсотком стресу рідше виявляють небезпечну поведінку, що знижує ризик травмування їх та людей. Тому наступного разу коли вам стане гірше, спробуйте увімкнути "Le quattro stagioni" (Чотири пори року) Антоніо Вівальді й дослідіть результат!

А що саме вам допомагає позбутися нервування в стресових ситуаціях? Можливо, у вас є улюблені музичні твори?

Джерело:
https://www.horsetalk.co.nz/2016/08/26/classical-music-soothe-stressed-horses/
#зоологія

Селекціонер врятував мільярд людей від голоду

З давніх-давен люди окультурювали дикі форми рослин, вирощували ті, що давали кращий врожай, тобто займалися примітивною селекцією. З розвитком промисловості і науки проводилася вже направлена селекція, і вирощування рослин покращувалися новими агротехнічними методами. З роками врожаї збільшувалися, але різні хвороби та шкідники завдавали величезних збитків.

Постійно зростаюче населення і голод в низці країн потребували збільшення продуктивності зернових культур. Важливі зміни в сільському господарстві відбулися в середині ХХ ст., їм дали назву «зелена революція». Батьком «зеленої революції» називають лаурета Нобелівської премії миру Нормана Ернеста Борлоуга. Селекціонер та фітопатолог Борлоуг створив надзвичайний прорив в селекції рослин. Юний вчений з ідеєю нагодувати всю Землю працював у Мексиці над поліпшенням стійкості до стеблової іржі, вилягання, посухостійкості, збільшення продуктивності та маси зерен рослин.

Здобутки вченого можна перераховувати безкінечно довго. Революційний результат роботи селекціонера та його команди дали схрещування карликової пшениці японського сорту Норін 10 з високопродуктивними американськими та мексиканськими сортами пшениці м’якої. Виявилося, що нові сорти були більш стійкими до хвороб, менш вилягали через зниження висоти стебла й зберігали високий врожай.

За 20 років роботи у Мексиці сорти селекції Борлоуга стали давати в шість разів більше врожаю, ніж до початку. Борлоуг разом зі своїми колегами провів більше 40 тисяч схрещувань. На сьогоднішній день це залишається вражаючою цифрою. Сам Норман Борлоуг не вбачав величі у своїх дослідженнях, але завдяки працьовитості та знанням, за деякими даними, покращення якості і сільськогосподарських культур врятувало життя близько 1 млрд людей.

Джерела:
1. Reitz LP. New wheats and social progress. Science. 1970 Sep 4;169(3949):952-5. doi: 10.1126/science.169.3949.952. PMID: 5432698.

1. "Nobel Lecture – The Nobel Peace Prize 1970 Norman Borlaug”. [https://www.nobelprize.org/prizes/peace/1970/borlaug/lecture/](https://www.nobelprize.org/prizes/peace/1970/borlaug/lecture/)
#генетика #екологія

УВАГА!♥️
Вже за півгодини об 11:11 відбувається наша перша неформальна зустріч з вченими!📉

Жодних лекцій, лише цікаві запитання і бесіда!
Приєднуйтесь за посиланням
https://meet.google.com/xzr-qiwf-psq