Science. Наука
27 мая 2019
У тасманских дьяволов обнаружили участки генов, которые способствуют сокращению раковой опухоли
Организм животных начал приспосабливаться к заболеванию, угрожающему исчезновением вида; ученые надеются адаптировать этот механизм для лечения человека.
Исследователи из Университета штата Вашингтон изучили ДНК тасманских дьяволов с лицевой опухолью (DFTD) и тех их сородичей, которые выработали резистентность к заболеванию. Они выделили несколько участков генов, которые могут отвечать за сокращение опухоли. Работа опубликована в журнале Genome Biology and Evolution.
Лицевая опухоль тасманского дьявола — злокачественное заболевание, которое смертельно почти в 100 процентах случаев. Впервые его зафиксировали в 1996 году, и к настоящему времени оно привело к гибели 80 процентов всей популяции.
Год назад австралийские ученые, ловившие и метившие животных, заметили нечто необычное. Часть помеченных индивидов с лицевой опухолью не умерла, как остальные заболевшие. Дальнейшие наблюдения показали, что они, наоборот, пошли на поправку, а опухоль уменьшилась. Исследователи захотели узнать, в чем причина такого нетипичного развития, — для этого они объединились с коллегами из Университета штата Вашингтон.
Авторы секвенировали геномы семи тасманских дьяволов с сопротивляемостью к раку и троих обычных заболевших. Они нашли три отличительных региона в ДНК выздоровевших животных, которые связаны с иммунным ответом организма. Марк Маргес (Mark Margres), принимавший участие в работе, подробнее рассказал о полученных результатах:
«Мы определили некоторые гены-кандидаты, которые, по нашему мнению, связаны с регрессией рака. Сейчас мы начнем функциональные тесты этих генов, чтобы понять, можно ли искусственно вызвать ту же реакцию. Пока трудно сказать что-то определенное с такой маленькой выборкой, но эти данные могут помочь выработать базу для генетического сопротивления опухолям».
Три участка ДНК, выделенные учеными / ©Genome Biology and Evolution
Тасманские дьяволы — не первые млекопитающие, у которых обнаружен генетический механизм уменьшения раковых опухолей. Такую же способность находили у людей, больных карциномой Меркеля — агрессивным раком кожи. Первое выздоровление зафиксировали в 1986 году. Всего с того времени известно о 22 подобных случаях.
Ранее ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе выделили белок, который ускоряет рост раковой опухоли в легких. Он станет новым биомаркером и поможет диагностировать заболевание на ранних стадиях.
Роскошь на воде! Концепция электрической яхты Tjep EAU
Дизайнерское агентство Tjep, расположенное в Амстердаме, представило концепт роскошной электрической яхты EAU.
Судно было номинировано на Международную премию в области яхт и авиации (International Yacht and Aviation Awards) в 2018 году. Ведущий дизайнер агентства Фрэнк Тьепкема (Frank Tjepkema) и его команда стремились довести простоту и утонченность концепта до предела, представив корабль, который воплощает качества самой воды.
Концепция EAU Electric Yacht вдохновлена идеей о том, что в ближайшем будущем развитие электромобилей также повлияет и на яхтостроение. Появятся более емкие аккумуляторы, которые можно будет разместить на борту, а в портах построят пункты зарядки. В концепте отражено стремление к будущему, где роскошные моторные яхты будут максимально дружелюбны к окружающей среде. В то же время в EAU по-прежнему используются знакомые элементы традиционного яхтостроения.
Ключевой элемент в конструкции — рубка в форме капли воды, которая выглядит как плавающая над палубой абстрактная скульптура. На борту есть бассейн, вертолетная площадка, а в задней части корпуса — два небольших прогулочных катера. Полностью электрическая двигательная система обеспечивает крейсерскую скорость в 25 узлов.
Новая датировка отодвинула появление фотосинтеза на миллиард лет дальше в прошлое
Структура белков системы фотосинтеза показала, что они появились почти 3,5 миллиарда лет назад — за миллиард лет до цианобактерий и «кислородной катастрофы» на Земле.
Свободный кислород, так необходимый многим живым организмам, появился в воздухе планеты лишь около 2,45 миллиарда лет назад, когда другие живые организмы — прежде всего цианобактерии — научились проводить фотосинтез. И эти микроорганизмы, и высшие растения используют для этого сложный белковый комплекс — Фотосистему II, — который улавливает солнечные фотоны и окисляет воду. Эта фотохимическая реакция позволяет получать свободный, высокоэнергетический электрон для следующих шагов фотосинтеза и приводит к выделению свободного кислорода в качестве побочного продукта.
Однако возможны и другие, более простые формы оксигенного фотосинтеза, и появиться они могли еще раньше. Такие гипотезы довольно популярны: согласно им, накопление кислорода должно было начаться намного раньше 2,45 миллиарда лет назад, хотя его количество в атмосфере стало заметно увеличиваться лишь к этому сроку. На это указывает и новая работа Танаи Кардона (Tanai Cardona) и его коллег из Имперского колледжа Лондона. Статья об этом опубликована в журнале Geobiology.
Авторы проанализировали аминокислотные последовательности и структуры двух небольших «ко́ровых» белков Фотосистемы II, D1 и D2. Именно они связывают молекулы хлорофиллов и каротинов, выполняющих ключевые этапы фотохимического окисления воды. Различия между D1 и D2 не так велики, и ясно, что они имеют общее происхождение. Кардона и его коллеги предположили, что до расхождения D1 и D2 организмы могли использовать их предковую, более простую форму для проведения более примитивного, но уже полноценного фотосинтеза с выделением кислорода.
Сравнение белков показало, что их предшественник должен был появиться еще в раннем архее, за миллиард лет до первых цианобактерий и «кислородной катастрофы» 2,45 миллиарда лет назад. «Наша работа показывает, — говорит Кардона, — что оксигенный фотосинтез начался задолго до появления первого предка цианобактерий. Таким образом, происхождение оксигенного фотосинтеза и цианобактерий — это два совершенно отдельных вопроса. Между ними прошло значительное время».
Неизвестный науке вид змеи обнаружен в желудке другой змеи
В желудке центральноамериканской коралловой змеи (Micrurus nigrocinctus) ученые нашли останки другой змеи неизвестного вида, хранившиеся там более 40 лет. Вид назвали Cenaspis aenigma, он происходит с юга Мексики и сейчас известен лишь этот экземпляр, частично переваренный змеей.
В июле 1976 года мексиканец Хулио Орнелас-Мартинес (Julio Ornelas-Martinez) обнаружил в лесах Серр-Баул крупную центральноамериканскую коралловую змею, или чернопоясного кораллового аспида, — красочную ядовитую змею, которая зачастую питается другими видами.
Когда эта особь попала в руки ученых, исследователи обнаружили в ее животе останки другого животного, но вместо того, чтобы сразу же описатьнаходку, они предпочли сохранить ее в музее и отложили для дальнейшего изучения. Теперь герпетолог Джонатан Кэмпбелл (Jonathan Campbell) из Техасского университета и его коллеги вернулись к змее и завершили ее изучение. Результаты работы опубликованы в Journal of Herpetology.
На тот факт, что перед учеными — совершенно новый вид, указывали сразу несколько фактов: большие неразделенные пластинки на нижней стороне хвоста (подкаудальные чешуйки), форма и покрытие его мужского полового органа (гемипенис), а также форма черепа.
Размеры змеи оказались не такими большими: извлеченный образец был взрослым самцом длиною в 258 миллиметров. По словам исследователей, некоторые из его особенностей, такие как удлиненная форма черепа и относительно простые чешуйки, позволяют предположить, что это тип роющей змеи, которая проводит большую часть своего времени под землей. Однако есть и некоторые вопросы, на которые, вероятно, не будет ответов, пока исследователи не смогут наблюдать живую змею этого вида.
«Цвет спины змеи довольно непримечательный, равномерно бледно-коричневый, а узор отсутствует, что не считается чем-то необычным для роющих видов. Однако брюшные стороны отмечены тремя сериями темных прямоугольных и треугольных отметок, образующих три полосы по всей длине тела. Почему роющая змея, преимущественно живущая под землей, имеет такой характерный вентральный рисунок, нам неизвестно, однако важно заметить, что вентральный рисунок не повторяется ни у одной другой среднеамериканской змеи», — утверждают исследователи.
Кроме того, несмотря на тот факт, что среда обитания этого вида может указывать на то, что он питается добычей с мягким телом — например, слизнями и дождевыми червями, — рот и зубы этой змеи больше напоминают виды, которые питаются организмами, имеющими хитин, — насекомые, многоножки и членистоногие. Если догадка о том, что это роющая змея, подтвердится, это объяснит, почему вид так успешно ускользает от исследователей.
Да! Предсказано существование полных рубинов и сапфиров экзопланет
Планеты-сверхземли, сформировавшиеся слишком близко у своей звезды, могут содержать алюминиево-кальциевое ядро и кору, покрытую драгоценными камнями.
Планеты образуются вокруг молодой звезды из остывающих остатков ее газопылевого облака. Под действием центробежных сил и гравитации вещество в этом облаке разделяется: более тяжелые и массивные элементы оказываются ближе к звезде и дают начало сравнительно небольшим каменистым планетам вроде Земли или Марса, а легкие формируют газовые и ледяные гиганты, такие как Юпитер или Уран. Большинство известных экзопланет класса сверхземель, да и сама Земля, образовались в областях, богатых железом и кремнием, на которые приходится большая часть их массы.
Однако расчеты, проведенные Кэролин Дорн (Caroline Dorn) и ее коллегами из Цюрихского и Кембриджского университетов, показали, что в некоторых более горячих областях протопланетного облака могут формироваться планеты, богатые кальцием и алюминием, содержащие также магний и кремний, но почти лишенные железа. Их ядро не может создавать глобальное магнитное поле, иначе происходит остывание таких планет, иначе ведет себя и атмосфера.
Все это позволяет ученым говорить о выделении отдельного класса сверхземель, сформировавшихся в горячей близости звезды и содержащих алюминиево-кальциевое ядро. В статье, опубликованной в журнале MNRAS, ученые показали, что плотность таких планет должна быть на 10-20 процентов меньше плотности Земли, и рассмотрели несколько известных экзопланет с подходящими свойствами. Точно совпала с ними сверхземля HD219134 b, расположенная в созвездии Кассиопея, в 21 световом годе от нас.
Она вращается чрезвычайно близко к своей звезде, совершая полный годовой оборот примерно за трое наших суток. Поэтому ее аномально пониженная плотность вряд ли может быть связана с наличием обширного океана: жидкость здесь давно испарилась бы. «Возможно, она сверкает алым и голубым, рубинами и сапфирами, ведь эти драгоценные камни — производные оксида алюминия, повсеместно распространенного на этой планете», — говорит Кэролин Дорн.
