4 932
Все мы уже не один год слышим о стволовых клетках, но полноценно рассмотреть ее можно разве что в цифровом микроскопе, изображение с которого не может дать полной картины. Но группа ученых из Института Аллена, использовав алгоритмы глубокого машинного обучения, представила алгоритм, который способен построить 3D-модель любой клетки, даже если имеется только двухмерное ее изображение.
Клетки
Клетки — основа любой ткани клеточного существа (начиная от одноклеточного и заканчивая сложнейшим организмом человека). Миниатюрная самостоятельная единица, содержащая все необходимое для деления и передачи генетической информации, клетка, объединенная в скопления, способна образовывать тип ткани, из которого состоят все органы человека. Она обладает собственным обменом веществ, способна самостоятельно существовать, воспроизводиться и развиваться. И все живые организмы (кроме вирусов, которые относятся к неклеточным формам жизни) состоят из этих миниатюрных строительных кирпичиков биологической жизни.
ИИ предложил новый способ заглянуть в живую клетку человека
За много лет работы биологи разработали огромную библиотеку клеточных структур и соответствующих им данных. Изучение конкретных областей живой клетки включает поэтапный подход, определяющий, как отдельные части работают с другими, и клеточную маркировку. Институт клеточных наук Аллена запустил первую предиктивную 3D-модель живой клетки человека — Allen Integrated Cell — и она может «полностью изменить игру», по мнению ученых.
Создан синтетический аналог клеточного рецептора
Как известно, все обменные процессы в нашем организме происходят на клеточном уровне. Особые структуры (рецепторы) на поверхности клеток и клеточных элементов регулируют проницаемость мембран для тех или иных веществ, запускают процессы синтеза и распада веществ и имеют еще массу функций. Но при «поломке» рецепторного аппарата зачастую развиваются различные грозные заболевания. И недавно группе ученых из Казанского федерального университета (КФУ) удалось синтезировать синтетический аналог биологического рецептора клетки.
Действительно ли красное вино омолаживает?
К середине этого столетия 60-летние впервые в истории человечества превзошли в числе 18-летних. Казалось бы, хорошие новости, но старея, люди становятся хрупкими, больными и зависимыми. Здоровая старость — на пользу и вам, и обществу. Улучшение здоровья пожилых граждан стало одной из важнейших задач современной медицины. Но если мы хотим, чтобы люди жили здорово в пожилом возрасте, нам нужно будет понять механизмы, которые ухудшают наши тела со временем. Поиск способов предотвращения, остановки или обращения старости ведется уже более 60 лет.
Учёные научились превращать клетки в стволовые с помощью антител
Стволовые клетки представляют собой универсальную деталь, из которой организм строит ткани и органы. Незрелые стволовые клетки способны самообновляться, делиться и в дальнейшем дифференцироваться в клетки специализированные. Десять лет назад учёные совершили очень важное открытие: им удалось перепрограммировать клетки кожи при помощи внедрения в их ДНК определённых генов, благодаря чему они превратились в стволовые клетки. Теперь же учёным из Исследовательского института Скриппса удалось сделать то же самое, но без сложных генетических манипуляций.
Самые маленькие в мире «автономные автомобили»
Самоуправляемые автомобили все плотнее входят в нашу жизнь, но ученые из Технологического института Харбина (Китай) и Калифорнийского университета (США) применяют наработки в сфере автомобилестроения для того, чтобы создать автономных нанороботов, которые будут способны самостоятельно «путешествовать» по организму, опираясь на аналоги технологий, которые уже существуют в автомобильной промышленности.
Репродуктивность западных мужчин за последние 50 лет снизилась вдвое
Учёные бьют тревогу: за последние 50 лет количество сперматозоидов в семенной жидкости западных мужчин снизилось более чем в два раза. Может статься, что ещё через 50 лет завести ребёнка для жителей, например, Северной Америки, Европы, Австралии и Новой Зеландии станет практически неосуществимой задачей. Бесплодием на сегодняшний день страдают около 5% жителей Земли. И в будущем картина будет лишь ухудшаться. Причём учёные пока не могут понять, с чем именно связана эта тенденция.
Старых мышей омолодили при помощи нового препарата
В жизни клеток есть нечто жуткое. Подобно молодым героям популярных подростковых романов, клетки рождаются в строгих «обществах» органа, предназначенных для выполнения определенных ролей, предопределенных экспрессией их ДНК. Как и тела, в которых они обитают, клетки имеют ограниченную продолжительность жизни и, старея, начинают пропускать токсичные молекулы в свое окружение.
«Спагетти» в качестве среды для роста клеток? Почему бы и нет!
Как правило, клетки различных тканей, выращенные в лабораторных условиях, культивируются на ровной поверхности лабораторной посуды, но в организме человека и животных клетки тканей редко располагаются таким образом. Как правило, они расположены в трех плоскостях, поэтому «традиционные» методы не всегда подходят для культивации клеточной культуры. Исследователи из Лундского университета разработали новую среду для роста клеток, которая чем-то напоминает своего рода «спагетти» с пористой структурой. Благодаря этому клеткам можно придавать любую форму.
Биологи продолжают исследовать процесс клеточного воскрешения
Несмотря на то, что современная наука бессильна против гибели клеток живого организма, некоторые исследователи с оптимизмом смотрят в будущее и даже предполагают, что однажды человечеству станет доступна своего рода «клеточная реанимация», способная восстановить уже погибшие клетки. Открытый в 2012 году загадочный процесс воскрешения полуразрушенных клеток, названный «анастазом» («воскрешение» — греч.), может открыть перед учёными невероятные перспективы.
Биоинженеры создали искусственные клетки, которые «прошли тест Тьюринга»
Ученые создали искусственные клетки, которые оказались настолько похожими на живые, что это ввело в заблуждение настоящие клетки, рядом с которыми они были помещены, и при этом последние стали пытаться с ними общаться. Такой своеобразный «вариант» теста Тьюринга на клеточном уровне в очередной раз доказывает мнение о том, что когда-нибудь роботы не только смогут обманывать человека, но и будут вполне способны заставить нас думать, что мы общаемся не с машиной, а с себе подобным.
Первые «животные клетки» могли быть созданы вирусами
Когда вирус заражает живую клетку, он угоняет и перепрограммирует клетку, превращая ее в фабрику по производству вируса. Ученые из Калифорнийского университета впервые обнаружили, насколько серьезным может быть это перепрограммирование: клетки бактерий эффективно превращаются в животные или растительные клетки. Возможно, именно так появились первые клетки сложных организмов.
Микроб, которого никто даже не видел, может объяснить наше происхождение
Посреди Атлантического океана, между Гренландией и Норвегией, на глубине 2300 метров, есть черный курящий регион, в котором горячие воды извергаются из морского дна. Это странное место называется «замком Локи» в честь вероломного скандинавского бога Локи: Том Хиддлстон сыграл его в «Мстителях». Клетки животных и растений намного сложнее клеток бактерий. Но рядом с замком Локи живет микроб, не похожий на других. И он может объяснить, как эволюционировало все живое на земле.
Можно ли перевести часы старения?
Ученые из Калтеха и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали новый подход к удалению клеточных повреждений, которые накапливаются с возрастом. Этот метод потенциально может помочь замедлить или обратить важные процессы, связанные со старением. Под руководством Николая Кандула, доцента в области биологии и биологической инженерии в лаборатории профессора биологии Брюса Хея, ученые разработали методику удаления мутантной ДНК из митохондрий, небольших органелл, производящих большую часть химической энергии в клетке. Работа, описывающая исследование, была опубликована на прошлой неделе в журнале Nature Communications.
Тайна появления жизни на Земле. Часть шестая: великое объединение
На протяжении второй половины 20-го века исследователи происхождения жизни работали каждые в своем лагере. Каждая группа настаивала на собственной версии развития событий и старалась уничтожить конкурирующие гипотезы. Такой подход был безусловно успешным, о чем свидетельствуют предыдущие главы, но каждая перспективная идея о происхождении жизни в конечном счете наталкивалась на серьезную проблему. Так что некоторые исследователи сейчас пытаются найти более единый подход.
Тайна происхождения жизни на Земле. Часть пятая: так как же всё-таки создать клетку?
-
Hi-News.ru
- Темы
- Наука
- Тайна происхождения жизни на Земле. Часть пятая: так как же всё-таки создать клетку?
К началу 2000-х годов ученые выделили две ведущие идеи о том, как могла появиться жизнь. Сторонники «РНК-мира» были убеждены, что жизнь началась с самовоспроизводящейся молекулы. В то же время ученые в лагере «сначала метаболизм» считают, что жизнь могла появиться в гидротермальных жерлах на дне океана. И все же на передний план вышла третья идея.
Тайна появления жизни на Земле. Часть четвертая: энергия протонов
Во второй главе мы узнали, как ученые разделились на три школы мысли, размышляя об истоках жизни. Одна группа была убеждена, что жизнь началась с молекулы РНК, но не смогла показать, как РНК или подобные молекулы могли спонтанно образоваться на ранней Земле, а затем наделать копий самих себя. На первых порах их усилия воодушевляли, но в конечном итоге осталось только разочарование. Тем не менее другие исследователи происхождения жизни, которые двигались иными путями, пришли к кое-каким результатам.
Тайна появления жизни на Земле. Часть третья: в поисках первого репликатора
Итак, после 1960-х годов ученые, пытающиеся понять происхождение жизни, разделились на три группы. Некоторые из них были убеждены в том, что жизнь началась с формирования примитивных версий биологических клеток. Другие считали, что ключевым первым шагом была метаболическая система, а третьи сосредоточились на важности генетики и репликации. Эта последняя группа начала выяснять, как мог бы выглядеть первый репликатор, подразумевая, что он был сделан из РНК.
Получены первые цветные изображения, сделанные с помощью электронного микроскопа
-
Hi-News.ru
- Темы
- Технологии
- Получены первые цветные изображения, сделанные с помощью электронного микроскопа
Самыми лучшими приборами для изучения микромира, без сомнения, являются электронные микроскопы. После своего изобретения они буквально произвели революцию в гистологии и позволили увидеть микроскопические структуры, которые раньше ускользали от человеческого взора. Но вся эта электронная микроскопия имела один существенный недостаток: все изображения оказывались черно-белыми. И вот совсем недавно удалось получить первые цветные снимки, сделанные при помощи электронных микроскопов.
Начата работа над созданием Атласа клеток человека
Группа ученых из разных стран запустила масштабный проект Human Cell Atlas (Атлас человеческих клеток), целью которого является систематизация информации обо всех существующих в организме клетках. Об их типах и особенностях. Подобный по масштабности проект последний раз проводился в 1990 году под руководством нобелевского лауреата Джеймса Уотсона. Его проект носил название «Геном человека».
Прорыв в репродуктивной медицине: стволовые клетки снизят бесплодие
Группа китайских исследователей из Наньцзинского медицинского университета (Nanjing Medical University) смогла превратить стволовые эмбриональные клетки мыши в клетки, функционирующие как сперматозоиды. Введя данные клетки в мышиные яйцеклетки, ученые получили здоровое потомство. Как отмечает глава исследования Джихао Ша (Jiahao Sha), выполненная научная работа – настоящий прорыв в репродуктивной медицине. В будущем она послужит основой для создания сперматозоидов, которые могут быть использованы для лечения мужского бесплодия у человека.
Найдено доказательство того, что вирусы — живые организмы
Грипп, атипичная пневмония, эбола, ВИЧ, простуда — эти названия нам всем знакомы. Это вирусы — небольшие кусочки генетического материала (ДНК или РНК), упакованные в белковую оболочку. Но мы до сих пор не знаем, являются ли вирусы живыми организмами или нет. Новое исследование американских учёных, результаты которого были опубликованы вчера, может изменить наше мнение о вирусах. Разработав надёжный способ изучения длинной эволюции вирусов, исследователи нашли доказательства того, что вирусы на самом деле являются живыми.
Ученые создали транзистор для живых клеток
Это транзистор. Только не такой, каким его обычно принято изображать. Вместо того чтобы работать в качестве переключателя для управления потоком электронов, это устройство управляет потоком живых клеток.
Ученые научились превращать раковые клетки в здоровые
Американские ученые нашли способ трансформации раковых клеток в нормальные клетки с помощью процесса, связанного с выработкой микроРНК (miRNA). Исследователи из клиники Майо говорят, что их разработка открывает перспективы новой стратегии , основанной на возвращении канцерных клеток обратно в нормальное состояние. Исследование было опубликовано в журнале Nature Cell Biology.
L’Oreal и Organovo собираются печатать кожу человека на 3D-принтере
Косметический конгломерат L’Oreal объявил о партнерстве с американской компанией Organovo по созданию 3D-печатной человеческой кожи для исследования и испытаний новой косметики. Аналитики Gartner прогнозируют, что технология биопечати, которая начала развиваться относительно недавно, к 2016 году будет широко применена в медицине для 3D-печати человеческих органов.
Ученые: солнечный свет повреждает кожу, даже в тени
Поражение кожи, вызванное ультрафиолетовым излучением, длится очень долго, даже после укрытия от солнца в тени. Исследователи говорят, что ультрафиолетовое излучение после приема солнечных ванн, в том числе в солярии, может привести к повреждению ДНК в специальных клетках меланоцитах, вырабатывающих вещество меланин, придающее коже цвет. Повреждения меланоцитов являются основной причиной развития рака кожи, считают ученые.
Имуннитет помогает восстанавливать потерянные волосы
Ученые заявили, что взломали природный код активации роста волос. По их словам, открытие может помочь облысевшим людям вернуть шевелюру.
Созданы искусственные яйцеклетки и сперма из клеток взрослого человека
Израильско-британская группа ученых заявила об успешном превращении в лабораторных условиях клеток кожи взрослого человека в первичные половые. Другими словами, исследователям удалось получить эмбриональные стволовые клетки для производства спермы и яйцеклеток. Однажды это открытие поможет бесплодным парам иметь детей.
Пересадка клеток вернула парализованному пациенту возможность ходить
В последнее время для восстановления подвижности конечностей ученые развивают различные виды биопротезирования. Однако еще одним способом вернуть подвижность человеку, которым воспользовались ученые из Польши и Англии, может стать пересадка клеток в парализованную конечность.
Ученые впервые вырастили новый орган внутри живого организма
Мы уже не раз отмечали, что современная наука позволяет выращивать в лабораторных условиях новые органы. Однако ученые не перестают удивлять и на этот раз смогли на основе всего нескольких клеток вырастить новый орган внутри живого организма.
