Совсем недавно мы сообщали о том, что в иммунной системе человека обнаружили новый орган. И, похоже, что эта защитная система хранит еще множество загадок. Например, на днях группа исследователей из Австралии обнаружила на поверхности иммунных клеток ранее неизвестные образования, о наличии и функциях которых ранее даже не подозревали.
Поддержание давления на одном уровне является важнейшим показателем гомеостаза (то есть постоянства внутренней среды) и его нарушение влияет на весь организм человека. По аналогии со всем телом, клетка тоже имеет свое давление. И этот показатель крайне важен для микроскопических процессов. И теперь мы можем, наконец, узнать этот показатель. Причем, весьма интересным способом.
Казалось бы, на современном этапе развития технологий в живом организме если и должны оставаться «белые пятна», то лишь на уровне молекул и подобных им соединений. Однако не все так просто. К примеру недавно группе исследователей из США и Испании удалось обнаружить новый вид клеток. Более того, их форма настолько необычна, что получила собственное название.
Все мы привыкли представлять роботов если не как больших механических существ, то хотя бы как что-то, что можно увидеть невооруженным взглядом. Ранее на нашем сайте уже упоминался проект SHRIMP — это миниатюрные роботы-спасатели от DARPA, Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. Но прогресс не стоит на месте и ученые разработали много крошечных роботов, некоторые из которых имеют размеры с человеческую клетку. А ведь клетки человеческого организма, на минуточку, обычно имеют размеры всего лишь в 3-4 микрометра! Например, инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) сумели всех удивить, представив полностью автономные роботизированные механизмы размером с человеческую клетку. Некоторые из крошечных роботов уже были запущены в человеческий организм и за ними удалось проследить. Давайте узнаем, для чего все это нужно.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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. Для защиты организма престарелые клетки приносят последнюю жертву: они включают молекулярный механизм, который приводит к их собственной смерти. Этот процесс называется «апоптоз», что в переводе с древнегреческого означает «мягкое падение листьев».
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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».