Мікроекоактивісти

В історії людства є ряд винаходів, які суттєво змінювали суспільство і уклад життя. Без вагань, таким винаходом є двигуни і паливо для них. Технології нафтопереробки зараз є величезною частиною хімічної галузі, це велетенські вкладення і ще більші прибутки. Тим не менш, передові технології це також ризик. За останню сотню років відомо безліч випадків витоків нафти або продуктів нафтопереробки. Немає сенсу говорити про шкоду таких інцидентів для середовища, її масштаб складно було б переоцінити.

Останнім часом, з огляду на ріст усвідомленості суспільства зростає запит на дослідження способів ліквідації наслідків забруднення нафтою. Виявилось, що біотехнологам зовсім не обов’язково братися за генетичну інженерію, щоб використати мікробів у подібних цілях. Наразі відомо як про бактерії, що населяють прибережні води Антарктиди і здатні метаболізувати нафту, так і про бактерії, що населяють практично всі океани і ґрунти. Окрім того, що мікроорганізми з такою «суперсилою» є всюдисущими, вони ще й розкладають різні речовини з неоднаковою ефективністю, тобто якщо правильно добрати види бактерій, то цілком можна ліквідувати екологічну катастрофу.

Що цікаво, цим почали займатися доволі давно, ще у середині минулого століття з’явилися перші дані про деградацію нафтопохідних бактеріями. Перший у світі запатентований генетично модифікований організм — бактерія, здатна розкладати вуглеводні. Після Другої Світової війни мікроорганізми «допомагали» очищати ґрунти забруднені паливом і тяжкими металами після воєнних дій. Після перемоги, Україна зіткнеться з подібною проблемою, тож варто знати про можливі варіанти її вирішення.

Джерела:

1. Petroleum Hydrocarbon-Degrading Bacteria for the Remediation of Oil Pollution Under Aerobic Conditions: A Perspective Analysis

2. 14 - Marine hydrocarbonoclastic bacteria

3. Rhizospheric microorganisms as a solution for the recovery of soils contaminated by petroleum: A review
#мікробіологія

Окситоцин-гормон радості чи щось більше?

Окситоцин – це пептидний гормон, який складається з 9 амінокислот і синтезується в паравентрикулярному ядрі гіпоталамусу. Він задіяний у дуже важливих процесах, наприклад, під час пологів він забезпечує перейми. Коли голова дитини тисне на шийку матки, нервові імпульси передаються в підкіркові структури головного мозку матері, активуючи задній гіпофіз для секреції окситоцину. Потім цей окситоцин переноситься з кров’ю в матку, щоб ще більше підсилити її скорочення, і цикл триває до пологів. Також гормон стимулює скорочення міоепітеліальних клітин, що вистилають протоки молочної залози.

Останні дослідження спрямовують свою увагу на роль окситоцину в різних формах поведінки, зокрема оргазм та сексуальну активність, ерекцію, еякуляцію, соціальне визнання, зв'язок і поведінку матері. Наприклад, на полівках було проведено досліди для визначення ролі окситоцину в утворенні моногамних стосунків, а також для дослідження ролі гормону в процесі закоханості. Це робить окситоцин та його рецептори потенційними мішенями для медикаментозного лікування паталогічних станів.

Механізм роботи гормону:

Екзогенний окситоцин індукує ті ж самі реакції в жіночих репродуктивних органах, що й ендогенний — стимулює скоротливу активність міометрія за рахунок індукції пов’язаних з G-білком окситоцинових рецепторів. Активація цих рецепторів викликає появу безлічі внутрішньо- і міжклітинних сигналів, пов’язаних з підвищенням внутрішньоклітинного рівня кальцію. Регуляція секреції окситоцину відбувається за принципом позитивного зворотного зв’язку: вивільнений окситоцин стимулює скорочення матки, при цьому стимулюються барорецептори, які, у свою чергу, подають сигнал про секрецію більшої кількості окситоцину.

Схоже, що багатовимірний пептид відіграє центральну роль у соціальній поведінці, і нові клінічні випробування спрямовані на оцінку та визначення його терапевтичного потенціалу в лікуванні патофізіологічної поведінки. Таким чином, існує сильний поштовх до розробки та створення нових технологічних інструментів, які дозволять нам використовувати весь потенціал окситоцину.

Джерела: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3183515/
https://compendium.com.ua/dec/266744/

#нейробіологія #біохімія

Мурахи-зомбі

Складно знайти на Землі🌏 місце для мурах🐜 краще, ніж тропічні ліси🌳 Амазонії та Конґо: біорізноманіття, вологий і теплий клімат, невичерпні харчові ресурси, потужний колообіг речовин… Але тропічні ліси - це також ідеальне середовище і для різноманітних грибів🍄 - від звичних нам макроміцетів з великими плодовими тілами до мікроскопічних внутрішньоклітинних паразитів.

Одного разу еволюційні шляхи мурахи та гриба перетнулися, останні почали культивувати мурах подібно до того, як ми, люди👥, вирощуємо сільськогосподарські культури. Деякі гриби🍄 перейшли до ще більш радикальних способів взаємодії із мурахами🐜, таких як паразитизм та вбивство комахи.

Кордицеп односторонній (Cordyceps unilateralis) може цілковито підпорядковувати собі поведінку тварини😱 Робоча мураха-деревоточець Леонарда, яка бігає десь неподалік щойно дозрілого Кордицепа, фактично ходить по мінному полю⚠️ Як тільки комаха вдихає спори гриба, їй уже не врятуватися! Спори проростають у міцелій, що проникає в усі органи жертви, проте поки що не руйнує життєво важливих частин організму.

Дослідження, проведене науковцями із Пенсильванії продемонструвало, що Кордицеп хімічно змінює мозок🧠 комахи, проте міцелій не проникає в нього. Гриб контролює поведінку мурахи периферично за допомогою мережі з'єднаних клітин.

Після інфікування мураха покидає свою домівку, бо більше не реагує на феромони королеви та мурашника. Вона підіймається на стеблинку🌱 чи листок🌿 і займає позицію, необхідну для спороношення гриба, із суворо лімітованою температурою, вологістю та освітленістю. Мураха міцно вгризається в рослину. Тепер комаха більше ні разу не ворухнеться, незважаючи на те, що вона ще жива, поки гриб🍄 повільно з'їдатиме її зсередини. Поглинувши нутрощі мурахи🐜, міцелій Кордицепа одностороннього виростає з порожнього екзоскелету і чіпляється до рослини, міцно приковуючи рештки комахи до субстрату. Готовий до розмноження гриб🍄 проростає, пробиваючи потилицю мурахи🐜, і дозріває, знову інфіковуючи смертоносними спорами нових жертв.

Джерело:
https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/11/how-the-zombie-fungus-takes-over-ants-bodies-to-control-their-minds/545864/
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1711673114
#зоологія

Ось і добіг до кінця такий складний та насичений 2022 рік!

Він був сповнений подіями, які увійдуть в історію України. Було багато невдач, перешкод, але були й позитивні моменти. Зокрема, цьогоріч наш UTS запустив новий проект PROФАЗА і провів офлайн-захід з нагоди його презентації. Ми впевнені, що наступний рік даруватиме всім нам нові здобутки, звершення та перемоги! Міцного здоров’я, мирного неба над головою, спокою та сил на кожен день. З Новим 2023 роком, любі друзі!

Експериментальна модифікація та гібридизація тварин

Усі ми колись чули, що гібридизація – це процес одержання організмів, шляхом внутрішньовидового схрещування. Однак, ми, люди, протягом довгої історії свого існування, завжди в першу чергу намагались експериментальним шляхом дістатися суті певного питання, що нас безперервно турбувало, а вже потім тільки підкріплювати свої здогадки знаннями і теоріями. Тоді перед людством, яке в той час було сформовано навколо тваринництва та землеробства, постало питання: «А чи можна вивести таку форму життя, що поєднувала б в собі характеристики двох різних видів/родів?». Так і з’явилось поняття «віддалена гібридизація».

Найвідомішими та найуспішнішими міжвидовими гібридами тварин є мул (кобила+осел), лошак (жеребець+ослиця), зеброїди (різні комбінації непарнокопитних та зебри), гібриди зебу з великою рогатою худобою (наприклад, порода Санта-гертруда), бістер (білуга+стерлядь), тощо.

Проте, погодьтесь, завжди цікавіше чути про моторошні історії експериментальної модифікації та гібридизації тварин, що призвели до результату. Одними з таких представників є «химера» (гібрид свині та людини) та коза-павук.

«Химера» – створіння, що було сформоване шляхом введення в ембріон свині стовбурових клітин людини, почало формувати органи, що за клітинним складом наближались до людських. Цей гібрид було заборонено до постембіорнального розвитку, але вчені припускають, що подібні експерименти можуть стати в пригоді для вирощування повністю придатних до трансплантації органів людини.

Коза-павук – гібрид, що є неймовірно ціннісним прикладом корисної міжвидової модифікації тварин. Першочергово, метою дослідників було знайти шлях добування достатньої кількості павутинного протеїну, що завдяки своїй еластичності та міцності може бути застосований у найрізноманітніших сферах життя людини: від медицини до поліпшення міцності бронежилетів. Але павуки є територіальними тваринами, тому розведення призводило лише до масової гибелі членистоногих. Для вирішення цієї проблеми, науковці впровадили ген драглайн шовку павуків козам таким чином, що білок вироблявся виключно в їхньому молоці. Проте не лякайтесь, ці гібриди не мають додаткових кінцівок та не лазять по стінах: це звичайні кози, що наразі активно розводяться на фермі в Університеті штату Юта, США.

Джерела:

https://phys.org/news/2010-05-scientists-goats-spider-silk.amp

https://www.bbc.com/news/av/science-environment-16554357

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6691869/

https://www.nationalgeographic.com/science/article/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science
#зоологія