Connect with us

Наука

Все обезьяны Старого Света оказались уязвимы перед коронавирусом

Published

on

Это знание поможет ученым следить за новыми возможными резервуарами SARS-CoV-2 в дикой природе

Все обезьяны Старого Света оказались уязвимы перед коронавирусом

© AP Photo/Chris Carlson

ТАСС, 27 октября. Биологи выяснили, что все виды обезьян Старого Света (Catarrhini) могут заражаться коронавирусом нового типа. Чтобы узнать это, исследователи сопоставили структуру их белков, которые SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки человека и других живых существ. Результаты исследования опубликовал научный журнал Communications Biology.

"Наши расчеты показывают, что у всех обезьян Старого Света есть те же 12 ключевых аминокислот, что и в человеческой версии рецептора ACE2 (именно этот рецептор коронавирус нового типа использует, чтобы попасть в здоровую клетку, – прим. ТАСС). Американские обезьяны и лемуры же в этом отношении серьезно от них отличаются. Это резко снижает вероятность того, что коронавирус нового типа может прикрепляться к рецепторам их клеток", – пишут исследователи.

Коронавирус SARS-CoV-2, возбудитель болезни COVID-19, может заражать не только человека, но и многих других млекопитающих. Среди них макаки-резусы, хорьки, норки и кошки. На всеэ этих животных инфекция действует почти так же сильно, как и на человека.

При этом в организме собак, свиней и домашней птицы вирус не мог эффективно размножаться. Ученые считают, что дело может быть в том, что у всех этих животных по-разному устроен клеточный рецептор ACE2. Именно его коронавирус использует для проникновения в клетки людей и других уязвимых видов млекопитающих.

Угроза для всех приматов

В новом исследовании американские и канадские биологи под руководством доцента Нью-Йоркского университета (США) Джеймса Хайэма решили выяснить, опасен ли SARS-CoV-2 для приматов. Они исследовали гены животных из всех ключевых групп приматов, включая столь далеких родичей человека, как лемуры и американские мартышки.

В общей сложности исследователи изучили структуру гена ACE2, который управляет производством одноименного рецептора, у трех десятков видов обезьян и лемуров, в том числе горилл, шимпанзе, гиббонов, макак-резусов, бабуинов и других павианов, а также игрунок, саймири и капуцинов.

Хайэма и его команду в первую очередь интересовала структура того участка белка ACE2, который соединяется с белками оболочки коронавируса и помогает ему проникнуть внутрь клетки. Биологи отслеживали появление мутаций в этой части гена и просчитывали, как такие мутации меняли прочность и структуру связей между оболочкой вируса и ACE2.

Эти расчеты показали, что структура ключевого региона гена ACE2 у всех обезьян Старого Света (также их называют узконосыми обезьянами) или не отличалась от аналогичной части генома человека. Лишь в некоторых случаях в них были мутации, которые, впрочем, не влияли на характер взаимодействий с коронавирусом. Это говорит о том, что все узконосые обезьяны одинаково уязвимы для атак SARS-CoV-2.

При этом в геномах практически всех обезьян Нового Света (широконосые обезьяны, Platyrrhini) было сразу несколько мутаций в критически важной части ACE2. Из-за этих мутаций широконосые обезьяны почти не подвержены коронавирусной инфекции. Лемуры и их родичи занимают в этом отношении промежуточное положение.

Эту особенность приматов и обезьян Старого Света, как считают Хайэм и его коллеги, нжуно учитывать при наблюдениях за формированием возможных резервуаров инфекции в дикой природе, а также при защите редких видов от вымирания.

Наука

В мозге мышей нашли центры терпения

Published

on

Оказалось, что важнейшую роль в управлении терпением играет серотонин

В мозге мышей нашли центры терпения

© AP Photo/ Natacha Pisarenko

ТАСС, 27 ноября. Японские ученые открыли участки в глазнично-лобной и срединной префронтальной коре головного мозга мышей, стимуляция которых при помощи нейрогормона серотонина сделала грызунов особенно терпеливыми.

Серотонин является одним из самых известных и важных нейрогормоноввлияющих на поведение человека и его настроение, в том числе аппетит и сон. "Мы показали, что [cеротонин] также играет важнейшую роль в управлении терпением. Чем выше была его концентрация, тем дольше были готовы ждать мыши, ожидая получить кусочек пищи", — заявил Кацухико Миязаки, нейрофизиолог из Научно-технологического института Окинавы (OIST).

Миязаки и его коллеги, статья котрых опубликована в журнале Science Advances, проводили эксперименты на мышах с модифицированной ДНК: все нейроны дорсального ядра шва грызунов, взаимодействующие с серотонином, включались при облучении светом или вырабатывали пучки фотонов при нормальной активации этих нервных клеток. Этих мышей помещали в клетки с отверстием, куда они могли вставить свой нос, держать его там, и через некоторое время получить порцию корма. Наблюдая за тем, как долго животные готовы дожидаться этого, ученые оценивали влияние гормона и вспышек света на их терпеливость.

Опыты показали, что серотонин сильно влиял на эту особенность характера мышей, воздействуя на два разных региона мозга — глазнично-лобную и срединную префронтальную кору. При этом оба участка коры исполняли разные функции. Первый был напрямую связан со средним мозгом, а его стимуляция при помощи серотонина заставляла мышей дольше ждать во всех возможных ситуациях. Активация срединной префронтальной коры, в свою очередь, делала мышей более терпеливыми только в тех случаях, когда кусочки пищи падали в кормушку через случайно выбранные промежутки времени.

"Различия в реакции этих областей коры на серотонин говорят о том, что каждый из этих регионов мозга играет свою роль в управлении поведением мышей. Мы предполагаем, что каждая из них просчитывает вероятность получения награды независимо от другой, и впоследствии эти оценки объединяются в среднем мозге. Подобная взаимодополняющая система помогает животным вести себя максимально гибко в меняющихся условиях окружающей среды", — подытожил Миязаки.

Continue Reading

Наука

Лиственницы рассказали об изменениях в климате Центральной Азии

Published

on

Он необратимо изменился в 1990-х годах

Лиственницы рассказали об изменениях в климате Центральной Азии

© Станислав Красильников/ТАСС

ТАСС, 27 ноября. Климатологи выяснили, что три десятилетия назад климат Центральной Азии переключился на новый режим и стал более засушливым и жарким. К такому выводу исследователи пришли, изучая годичные кольца лиственниц, которые растут в Монголии и соседних с ней странах. Результаты исследования опубликовал научный журнал Science.

"Хвойные деревья очень чутко реагируют на необычно высокие температуры. Зная это, мы проанализировали структуру годичных колец лиственниц, благодаря чему отследили историю появления волн жары в Монголии в последние столетия. Исследование показало, что уже сейчас местные лиственницы переживают засухи, которых на протяжении всей их долгой жизни не случалось", – объяснил один из авторов работы, климатолог из Гетеборгского университета (Швеция) Ганс Линдерхольм.

Практически все климатологи не сомневаются, что сейчас на Земле происходит глобальное потеление. Если рост температур не не удастся сдержать на отметке в 1,5–2 °С по сравнению с доиндустриальным периодом, оно может радикально изменить облик планеты. Об этом говорят сотни компьютерных моделей климата Земли, а также данные с климатических спутников, сухопутных метеорологических станций и океанических буйков.

Чтобы помешать глобальному потеплению, в декабре 2015 года большинство стран мира подписали так называемое Парижское соглашение, обязуясь добровольно сократить выбросы СО2 в ближайшие десятилетия. Дипломаты надеются, что эти меры помогут удержать рост среднегодовых температур на отметке в 1,5–2 °С.

При этом многие климатологи предполагают, что Парижские соглашения не позволят достичь этой цели, ведь для этого человечеству придется полностью остановить выбросы или даже начать изымать углекислый газ из атмосферы. Более того, расчеты климатологов из Норвегии показывают, что Земля уже прошла "точку невозврата" и ничто уже не остановит глобальное потепление.

Линдерхольм и его коллеги нашли новые подтверждения этому. Они изучали структуру годичных колец нескольких долгоживущих лиственниц. Они растут на территории Монголии и соседних с ней стран Центральной Азии около 300 лет.

Новая "точка невозврата"

Ученые заинтересовались, как часто в этих районах случались волны жары и аналогичные экстремальные явления. Чтобы понять это, они извлекли из стволов лиственниц небольшие образцы древесины и изучили их структуру.

Толщина, цвет и некоторые другие свойства годичных колец хвойных могут показывать, хватало ли деревьям в тот или иной период воды и насколько жаркой была погода. Благодаря их анализу ученые восстановили историю волн жары и засух, которые поражали Монголию и другие центральные регионы Азии за последние 260 лет.

Оказалось, что в 1990-х годах климат Центральной Азии необратимо изменился. Тогда на территории Монголии и ее соседей начали происходить постоянные волны жары, которые продолжаются по сей день. Исследователи считают, что причиной перехода в новый климатический режим могло быть то, что из-за роста среднегодовых температур во второй половине XX века из почвы начался "побег" воды. Причем этот процесс постоянно ускоряется.

"Температуры в регионе растут все быстрее из-за осушения почвы. В результате вода испаряется все быстрее и климат становится все теплее. В результате волны жары, которые дополнительно ускоряют побег воды из почвы, случаются все чаще. Из-за этого и засухи происходят все чаще и длятся все дольше. Мы не можем сказать, когда и как все это закончится", – добавил коллега Линдерхольма по университету Дэлян Чэнь.

В частности, ученые пока не могут точно оценить, как переключение климата Центральной Азии в новый режим отразится на глобальной циркуляции ветров и других важнейших атмосферных процессах, которые влияют на климат во всем мире.

Авторы статьи надеются, что дальнейшее изучение того, как поменялся климат Монголии в последние годы, поможет им понять, можно ли остановить этот процесс и как установление засушливого режима в этом регионе Евразии повлияет на облик всего континента в целом.

Continue Reading

Наука

Ученые смоделировали процесс образования вещества Челябинского метеорита

Published

on

Они предполагают, что он сформировался после всего одного столкновения с другим небесным телом, а не 4–8, как считалось ранее

Ученые смоделировали процесс образования вещества Челябинского метеорита

Челябинский метеорит © Донат Сорокин/ТАСС

ЕКАТЕРИНБУРГ, 27 ноября. /ТАСС/. Российские ученые смоделировали, как могла образоваться сцементированная горная порода Челябинского метеорита. Благодаря этому ученые в будущем смогут распознавать состав и строение небесных тел, которые приближаются к нашей планете. Статью с описанием работы ученых опубликовал научный журнал Planetary and Space Science, кратко об этом пишет пресс-служба Уральского федерального университета (УРФУ).

Челябинским метеоритом называют самый крупный фрагмент небольшого астероида, который вошел в атмосферу Земли утром 15 февраля 2013 года. По подсчетам специалистов NASA, диаметр этого астероида составлял около 20 метров, а масса – примерно 13 тыс. т. На высоте 15–25 км над поверхностью Земли он взорвался, в результате чего образовалось множество обломков. По оценкам NASA, это самое большое небесное тело после Тунгусского метеорита, которое когда-нибудь входило в атмосферу Земли.

Из-за многочисленных фрагментов метеорита и ударной волны от взрыва на территории Челябинской области пострадало более 1600 человек. Общий ущерб – в частности, от пострадавших зданий – составил около полумиллиарда рублей. Наиболее крупные фрагменты метеорита упали в окрестностях озера Чебаркуль, в 78 км западнее Челябинска.

Чтобы уменьшить риск того, что подобное повторится, планетологи исследуют процессы образования подобных небесных тел. Благодаря этому можно точнее распознавать, из чего состоят приближающиеся к Земле астероиды и к чему нужно готовиться в случае, если они не полностью сгорят в атмосфере нашей планеты.

В частности, в апреле 2029 года на расстоянии около 38 тыс. км от Земли пролетит астероид (99942) Апофис. Несмотря на то, что, по словам специалистов NASA, он не столкнется с Землей, знать, из чего он состоит и может ли расколоться в атмосфере нашей планеты, очень важно.

Чтобы понять, как это происходит, ученые УрФУ во главе с профессором Виктором Гроховским исследовали разные фрагменты Челябинского метеорита. Ранее ученые считали, что прародитель метеорита – Челябинский астероид – пережил от 4 до 8 столкновений с неизвестными небесными телами.

Чтобы уточнить эти сведения, исследователи вырезали из найденных фрагментов небесного тела сферический образец диаметром 4 см. По составу он был максимально близок первоначальному веществу родительского астероида. Образце поместили в вакуумный стальной контейнер с толщиной стенки в 6 мм, а затем произвели с его внешней стороны взрыв. В результате на образец действовало давление от 15 до 400 ГПа и температура до 1100 °С.

После эксперимента сферу охладили до комнатной температуры, распилили на тонкие срезы и исследовали его с помощью микроскопа. Произошедшие с веществом метеорита изменения оказались очень похожи на то, что происходило с ним во время падения на Землю и взрыва.

Проанализировав результаты эксперимента, ученые пришли к выводу, что состав и структура метеорита сформировались после всего одного такого столкновения. Гороховский и его коллеги считают, что все вкрапления из разных фрагментов метеорита образовались именно в ходе этого единственного удара. После него часть пород астероида расплавилось, а затем постепенно остыла и отвердела.

На то, что метеорит состоит из вещества, которое переходило из расплавленного жидкого состояния в твердое, указывают и усадочные трещины. Они формируются, когда при затвердевании вещество сжимается. Ученые предполагают, что именно из-за этих трещин Челябинский астероид распался на множество осколков при падении на Землю.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

В мире2 часа ago

Возобновились переговоры о соглашении между Великобританией и ЕС

Москва. 28 ноября. INTERFAX.RU — Главный переговорщик от ЕС Мишель Барнье в субботу возобновил переговоры со своим британским коллегой Дэвидом...

В мире4 часа ago

Верховный лидер Ирана призвал наказать виновных в убийстве ядерщика

Москва. 28 ноября. INTERFAX.RU — Верховный лидера Ирана аятолла Али Хаменеи в субботу распространил заявление, потребовав наказать тех, кто стоит...

Книга Нины Зверевой расскажет, как наладить отношения с "токсичной" мамой Книга Нины Зверевой расскажет, как наладить отношения с "токсичной" мамой
Общество4 часа ago

Книга Нины Зверевой расскажет, как наладить отношения с «токсичной» мамой

Пока мы маленькие, мама — главный человек в нашей жизни. Мамин ласковый взгляд, нежные руки, бескорыстные объятия, в которых, кажется,...

Названы последствия второй волны коронавируса для экономики Европы Названы последствия второй волны коронавируса для экономики Европы
Экономика5 часов ago

Названы последствия второй волны коронавируса для экономики Европы

Еврозона © AP Читать 1prime.ru в   МОСКВА, 27 ноя — ПРАЙМ.  Проблемы в экономике еврозоны в четвёртом квартале текущего года на фоне второй...

Ректор РХТУ им. Д. И. Менделеева: Химику важно "чувство руки" Ректор РХТУ им. Д. И. Менделеева: Химику важно "чувство руки"
Общество5 часов ago

Ректор РХТУ им. Д. И. Менделеева: Химику важно «чувство руки»

Можно ли провести химический опыт онлайн? Почему студентам-химикам нужны только очные практикумы? Как заработать дополнительные баллы для поступления в «химики»?...

Роскомнадзор призвал IT-компании создавать отечественные видеохостинги Роскомнадзор призвал IT-компании создавать отечественные видеохостинги
В мире5 часов ago

Роскомнадзор призвал IT-компании создавать отечественные видеохостинги

Фото: Reuters Москва. 28 ноября. INTERFAX.RU — Роскомнадзор обратил внимание российских СМИ на «необходимость ведения информационных каналов на отечественных видеохостингах»....

Кудрин рассказал, на сколько упадет экономика России в 2020 году Кудрин рассказал, на сколько упадет экономика России в 2020 году
Экономика5 часов ago

Кудрин рассказал, на сколько упадет экономика России в 2020 году

Председатель Счетной палаты РФ Алексей Кудрин © РИА Новости. Евгений Биятов Читать 1prime.ru в МОСКВА, 28 ноя — ПРАЙМ. Глава Счетной...

В России 27100 новых случаев коронавируса за сутки В России 27100 новых случаев коронавируса за сутки
Здоровье6 часов ago

В России 27100 новых случаев коронавируса за сутки

© Дмитрий Рогулин/ТАСС Количество выявленных заражений и зафиксированных смертей от коронавирусной инфекции в России по данным на утро субботы остается примерно на уровне предыдущего дня. За последние...

В МВФ рассказали, получит ли Украина новый кредит В МВФ рассказали, получит ли Украина новый кредит
Экономика6 часов ago

В МВФ рассказали, получит ли Украина новый кредит

МИД Украины © РИА Новости. Стрингер Читать 1prime.ru в КИЕВ, 28 ноя — ПРАЙМ. Международный валютный фонд на сегодняшний день не рассматривает возможность...

Стало известно, когда в России введут накопительную пенсионную систему Стало известно, когда в России введут накопительную пенсионную систему
Экономика6 часов ago

Стало известно, когда в России введут накопительную пенсионную систему

Выплата пенсии в одном из отделений «Почты России» © РИА Новости. Александр Кряжев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 28 ноя — ПРАЙМ. ...

Популярное