Connect with us

Наука

Крупные тропические цветы заподозрили в краже генов у их хозяев

Крупные тропические цветы заподозрили в краже генов у их хозяев

Published

on

Об этом рассказала расшифровка генома одного из представителей раффлезиевых – саприи гималайской

Крупные тропические цветы заподозрили в краже генов у их хозяев

Раффлезия © REUTERS/Russell Boyce

ТАСС, 22 января. Ученые расшифровали ДНК тропических цветов-саприй, которые известны необычно крупными и яркими соцветиями. Статью с описанием работы опубликовал научный журнал Current Biology.

"Существование саприй – настояще биологическое чудо. Они избавились от столь большого количества вещей, которые мы привыкли ассоциировать с растениями, однако при этом они не покинули пределы этого царства", – рассказал один из авторов исследования, профессор Гарвардского университета Чарльз Дэвис.

Некоторые растения в далеком прошлом потеряли способность к фотосинтезу и самостоятельной добыче питательных веществ, научившись паразитировать на других растениях и даже грибах. Чаще всего такие растения можно встретить в густых лесах – там, где другие подобные организмы не могут выжить. Яркий пример подобных растений – орхидеи, цветы умеренного и тропического климатического пояса. Они паразитируют на грибах и лианах, которые снабжают орхидеи питательными веществами и минералами. 

Самыми заметными и экзотическими паразитическими растениями традиционно считают цветы из семейства раффлезиевых, которые растут в тропических лесах Восточной и Юго-Восточной Азии. Это очень большие цветы (диаметр некоторых достигает метра и более), они паразитируют на различных растениях из семейства виноградовых.

Как правило, у всех раффлезий ярко красный цвет и необычный запах гниющего мяса. Ученые предполагают, что с его помощью раффлезиевые привлекает как опылителей мух, а не пчел или других насекомых. В отличие от многих других растений, у этих цветов нет корней, стебля, листьев или других частей, традиционно отвечающих за выработку питательных веществ или их транспорт.

Геном крупнейших цветов мира

Дэвис и его коллеги заинтересовались, как подобный "стиль" жизни мог повлиять на структуру генома раффлезий и характер их эволюции. Для ответа на этот вопрос ученые отправились в экспедицию в Тайланд, где собрали образцы одного из вида этих цветов, саприи гималайской (Sapria himalayana).

Расшифровав их геном, ученые обнаружили, что он очень длинный и на 80-90% состоит из множества повторяющихся участков. Поэтому пока ученые не могут точно определить его размер: по предварительным оценкам он сопоставим с человеческим.

Несмотря на это, саприи в ходе эволюции потеряли рекордное количество генов как по сравнению с обычными растениями, так и другими паразитами. По словам исследователей, в геноме этих растений есть меньше половины тех участков ДНК, которые раньше считались критически важными для выживания растений, в том числе и гены, которые отвечают за фотосинтез, реакцию на стресс, производство крахмала и ряд других важнейших функций.

При этом, что интересно, значимую долю генома, около 1,8%, саприи украли у растений, на которых они паразитируют. Вероятно, они поглощали обрывки их ДНК и интегрировали в свой геном. Ученые предполагают, что блалгодаря этому раффлезиевые приспособились к паразитированию на своих хозяевах.

Дальнейшее изучение их генома, по словам Дэвиса и его коллег, поможет понять, как саприи и другие раффлезиевые избежали вымирания за десятки миллионов лет паразитической жизни. Кроме того, генетики надеются понять, почему геном этих растений стал таким большим.

Наука

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Периодические голодовки оказались неэффективными для избавления от жира на животе

Published

on

Ученые планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет

ТАСС, 2 марта. Австралийские биологи проследили за действием периодических голодовок на организм мышей и обнаружили, что подобная диета неодинаковым образом влияет на разные скопления жировой ткани и почти не помогает избавиться от запасов жира на животе. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Сиднейского университета со ссылкой на статью в журнале Cell Reports.

"Большинство людей считает, что все запасы жира в организме человека одинаковы, однако мы показали, что их положение внутри тела играет огромную роль. К примеру, жир на животе способен адаптироваться к периодическим голодовкам, что объясняет то, почему многие диеты почти не действуют на его запасы", — заявил научный сотрудник Сиднейского университета (Австралия) Марк Ларанс, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В последние годы ученые и любители здоровых диет начали активно интересоваться тем, как периодическое голодание влияет на метаболизм и другие аспекты жизнедеятельности человека. В частности, опыты ученых на мышах и других животных показывают, что подобная манера приема пищи значительно снижает вероятность развития диабета и ожирения, а также потенциально продлевает им жизнь.

С другой стороны, многие медики и биологи пока не уверены в том, что подобная диета несет только плюсы. В частности, Национальный институт старения США и другие ведущие исследовательские организации мира не рекомендуют переходить на подобную диету, так как все ее эффекты, особенно для пожилых людей, пока еще не полностью изучены.

Ларанс и его коллеги по университету обнаружили, что периодические голодовки крайне неодинаковым образом влияют на разные скопления жира в организме животных и людей, наблюдая за тем, как переход на подобную диету влиял на состояние здоровья, метаболизм и размеры жировых отложений в организме нескольких специально откормленных мышей.

Как объясняют ученые, в организме всех млекопитающих существуют два типа жировой ткани — белый жир, запасающий энергию, и его бурый аналог, использующий питательные вещества для разогрева тела. Белый жир, в свою очередь, делится на два подтипа в зависимости от того, где находятся его отложения — подкожный жир и жир на животе.

Австралийских молекулярных биологов интересовало то, как периодические голодовки влияли на активность различных генов в клетках всех трех типов жира, а также то, какие белки вырабатывали эти тельца. Для ответа на этот вопрос ученые откормили грызунов, посадили их на диету и начали периодически забирать пробы клеток из этих трех областей тела по мере снижения веса животных.

Эти наблюдения неожиданно указали на то, что недостаток пищи совершенно по-разному влиял не только на клетки бурого и белого жира, но и на скопления последнего под кожей и на животе. Эти различия, в частности, выражались в том, что подкожный жир становился более тонким значительно быстрее, чем остальные типы жировых отложений.

Причиной этого, как показал анализ активности генов и белков во всех трех разновидностях жира, было то, что клетки жира на животе быстро приспособились к периодическому отсутствию пищи, включая в такие моменты времени определенный набор генов, который позволял им экономить энергию и защищал их содержимое от принудительного разложения. Этого не происходило ни в запасах бурого жира, ни в подкожной жировой клетчатке.

В ближайшее время Ларанс и его коллеги планируют детально изучить молекулярные механизмы, защищающие отложения жира на животе от истощения. Их раскрытие поможет ученым создать или подобрать лекарства и пищевые добавки, способствующие быстрому похудению, а также позволит точнее оценивать эффективность диет и возможных терапий от ожирения.

Continue Reading

Наука

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

Published

on

Они почти неотличимы от настоящей говядины как в сыром, так и в жареном виде

Коровьи мышцы научились выращивать в пробирке. Пока это лучшее искусственное мясо

© AP Photo/Andre Penne

ТАСС, 2 марта. Ученые придумали, как выращивать полноценные мышцы коров из культур стволовых клеток. Это может сделать производство искусственного мяса дешевле, а его вкус может стать более естественным. Описание исследования опубликовал научный журнал Science of Food.

Первые образцы искусственного мяса ученые создали в 2013 году, однако производить его в промышленных масштабах пока нерентабельно. Стоимость килограмма искусственного мяса до сих пор больше $1 тыс. Кроме того, большинство дегустаторов считают вкус синтетического мяса и продуктов на его основе непохожим на реальную говядину, свинину и другие сорта.

Дело, в частности, в том, что структура выращенного из стволовых клеток мяса далека от естественной. Кроме того, в синтезированных мышечных волокнах нет полного набора клеток, которые в реальных мышцах коров или свиней есть. Самые удачные "сорта" искусственного мяса по своей консистенции и свойствам похожи скорее на очень жидкий фарш, чем на реальные мышцы.

Японские биотехнологи во главе с профессором Токийского университета Сёдзи Такеути нашли простое решение для этой проблемы. Они создали аналог технологии по наращиванию и восстановлению мышц, которую разрабатывают специалисты по регенеративной медицине. Те пытаются воссоздать утерянные мускулы, выращивая тонкие слои мышечных волокон из стволовых клеток и особым образом укладывая их друг на друга.

Такеути и его коллеги предположили, что таким же образом можно растить и искусственное мясо. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые подготовили каркасы из полимеров и гидрогеля, которые по своей структуре были похожи на основу мышечных волокон. Эти каркасы засеяли стволовыми клетками и попытались собрать из них аналог мускула коровы, стимулируя клетки электрическим током.

У них получилось собрать достаточно реалистично выглядящие куски мяса площадью примерно в 1 см2 и толщиной в несколько миллиметров. По окраске, структуре, прочности и другим свойствам синтезированное мясо было не отличить от настоящего, причем как в сыром, так и в жареном виде.

В искусственном мясе не было бактерий, что выгодно отличает его от реальной говядины, в которой микробы есть всегда, вне зависимости от строгости санитарных мер. Благодаря этому искусственное мясо будет храниться значительно дольше. Это может сделать его особенно привлекательным для потребителей, надеются ученые.

Continue Reading

Наука

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

Published

on

Через чуть более чем миллиард лет в атмосфере нашей планеты может почти не остаться кислорода. Это откатит планету к условиям, которые царили на Земле 2,45 млрд лет назад, когда произошла кислородная катастрофа

Земле предсказали новую кислородную катастрофу. Но на этот раз с противоположным исходом

© NOAA/NASA via AP

Моделирование климата Земли показывает, что более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере нашей планеты уменьшится почти в 100 раз. В таких условиях смогут жить только примитивные бактерии, которые доминировали на Земле в архее, то есть от 4 до 2,5 млрд лет назад. Результаты моделирования опубликовал научный журнал Nature Geoscience.

Сейчас атмосфера Земли примерно на 78% состоит из азота, на 21% – из кислорода, около 1% занимает аргон и 0,04% – углекислый газ. Однако так было не всегда: изначально ее основу, по предположениям ученых, составляли углекислый газ, сероводород, метан и аммиак, кислорода же там было совсем немного. В этих условиях на нашей планете могли существовать только примитивные анаэробные бактерии – то есть те, которым для жизни не нужен кислород.

Все изменилось примерно 2–2,45 млрд назад. Тогда благодаря океаническим организмам в атмосферу стало попадать все больше кислорода. Этот газ был побочным продуктом фотосинтеза – процесса, в ходе которого из воды и углекислого газа живые существа получают необходимые для жизни углеводы.

В результате кислорода в атмосфере становилось все больше, из-за чего анаэробные бактерии стали массово вымирать. Это событие стало известно как кислородная катастрофа (в иностранной литературе его называют также Великим кислородным событием, Кислородной революцией и даже Кислородным холокостом). Именно благодаря этому событию на планете расцвета многоклеточная жизнь.

Однако прогнозы ученых показывают, что это не будет продолжаться вечно. Климатическая модель, которую создали Кадзуми Озаки из Университета Тохо и Крис Рейнхард из Технологического университета Джорджии, показывает, что чуть более чем через миллиард лет количество кислорода в атмосфере Земли снизится примерно до 1% от нынешнего.

Дело в том, что к тому моменту Солнце станет горячее, и будет выделять гораздо больше энергии, чем сейчас. Его лучи будут разрушать молекулы углекислого газа в атмосфере. В определенный момент – примерно 1,08 ± 0,14 млрд лет – его станет настолько мало, что его перестанет хватать для поддержки фотосинтеза на должном уровне.

В результате растения – главные источники кислорода на Земле – постепенно вымрут, в атмосфере станет примерно в 10 тыс. раз больше метана, а кислорода – в миллионы раз меньше. Озоновый слой, который состоит из молекул кислорода, тоже вскоре исчезнет. Из-за этого Земля будет практически беззащитна перед ультрафиолетовым излучением Солнца, и постепенно большая часть живых существ вымрет сперва на суше, а потом и в океане.

В результате из живых существ на Земле могут остаться только анаэробные бактерии, и жизнь на нашей планете откатится к тем же условиям, что и более 2,5 млрд лет назад.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

Роспотребнадзор рассказал, можно ли вернуть деньги за испорченный букет Роспотребнадзор рассказал, можно ли вернуть деньги за испорченный букет
Экономика3 часа ago

Роспотребнадзор рассказал, можно ли вернуть деньги за испорченный букет

За увядший раньше срока или испорченный букет цветов покупатель может вернуть деньги, рассказали «РГ» в Роспотребнадзоре. Фото: iStock Этот вопрос...

Эксперты сделали прогноз на результаты встречи ОПЕК+ 3 и 4 марта Эксперты сделали прогноз на результаты встречи ОПЕК+ 3 и 4 марта
Экономика3 часа ago

Эксперты сделали прогноз на результаты встречи ОПЕК+ 3 и 4 марта

Увеличивать добычу нефти, отстаивая рынки сбыта, или работать на рост котировок барреля, такое решение примут 3 и 4 марта участники...

Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе
Hi-Tech5 часов ago

Илон Маск рассказал, что создает новый город в Техасе

Илон Маск © Businesblog МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ. Американский предприниматель, основатель компаний Tesla и SpaceX Илон Маск сообщил, что создает новый...

Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье
Общество6 часов ago

Врачи развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье

Врачи сервиса «Сберздоровье» развеяли популярные мифы о мужском и женском здоровье. Фото: istockphoto Миф 1. Целлюлит бывает только у женщин....

В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам
Экономика6 часов ago

В Госдуму внесен законопроект о перерасчете пенсий работающим пенсионерам

Выплата пенсии в одном из отделений «Почты России» © РИА Новости. Александр Кряжев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 3 мар — ПРАЙМ....

Молодо - золото Молодо - золото
Спорт7 часов ago

Молодо — золото

Победой сборной России в общекомандном зачете накануне завершился чемпионат мира по параллельным дисциплинам, проходивший в словенской Рогле. Наши спортсмены завоевали...

США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального
Экономика8 часов ago

США назвали организации, против которых ввели санкции по делу Навального

Официальная резиденция президента США — Белый дом © РИА Новости. Наталья Селиверстова Читать 1prime.ru в ВАШИНГТОН, 3 мар — ПРАЙМ. Минторг...

Баскетболисты ЦСКА обыграли "Маккаби" в Евролиге Баскетболисты ЦСКА обыграли "Маккаби" в Евролиге
Спорт8 часов ago

Баскетболисты ЦСКА обыграли «Маккаби» в Евролиге

ЦСКА в гостевом матче баскетбольной Евролиги на выезде обыграл «Маккаби» — 84:80. Фото: Михаил Сербин / РИА Новости В первой...

Общество8 часов ago

«Стоят какого‑то бомжового вида люди с требованиями» — сенатор Нарусова о пикетчиках возле Совфеда

Член Совета Федерации и сенатор от Тувы Людмила Нарусова назвала участников одиночных пикетов возле ведомства «маргинальными людьми с непонятными требованиями»....

Общество8 часов ago

Суд приговорил к условному сроку черкесского активиста по делу о хранении марихуаны; общественник рассказывал о подброшенных наркотиках

Урванский районный суд Кабардино-Балкарии приговорил к трем годам условного срока черкесского активиста Мартина Кочесокова по делу о хранении наркотиков (часть...

Популярное