Category: техника

Category was added automatically. Read all entries about "техника".

а теперь поговорим

У природы есть механизм противостоящий снижению разнообразия?

Исследователи из Финляндии изучили, как химический состав слизи шейки матки влияет на сперматозоиды, несущие разные варианты HLA. Они взяли образцы спермы у 8 мужчин и образцы слизи у 9 женщин и изучили подвижность, гиперактивацию и жизнеспособность сперматозоидов во всех возможных комбинациях. Все мужчины и 8 женщин имели европейское происхождение, еще одна участница исследования была родом из Азии. Чтобы нивелировать эффект физических свойств слизи, перед экспериментом ученые разрушали муцин и разбавляли ее, понижая вязкость. Все участники исследования были предварительно генотипированы с помощью полногеномного анализа однонуклеотидных полиморфизмов, также для них были определены аминокислотные последовательности HLA I и II классов.
Авторы работы показали, что помимо индивидуальных особенностей спермы и слизи, важную роль в успешном оплодотворении играет именно удачная комбинация слизи и спермы. Иными словами, влияние слизи одной и той же женщины на свойства сперматозоидов от разных партнеров существенно различается. В тех случаях, когда варианты HLA у мужчины и женщины совпадают, подвижность сперматозоидов в слизи меньше, чем у сперматозоидов иммуногенетически далекого мужчины. Впрочем, сила выраженности воздействия слизи зависит и от генотипа самого мужчины. В то же время степень генетических различий между партнерами на уровне целых генотипов не связана с подвижностью сперматозоидов в слизи. По этой причине, как полагают ученые, в ходе эволюции механизм посткоитальной регуляции эффективности оплодотворения возник не как способ защиты от инбридинга, а как путь для повышения иммуногенетического разнообразия потомства и, соответственно, для лучшей адаптации к различным патогенам.
Итак, у природы есть механизм противостоящий снижению разнообразия. В реальях  такой механизм противостоит тому, что называется "естесственный отбор" - ВШ
экспертное

А как же тихоходки?

Оригинал взят у olnud в А как же тихоходки?
Меня спросили – а как же тихоходки, что у них там с головой? У тихоходок все не как у «людей» и поэтому их обычно не рассматривают, когда речь идет о формировании головы у членистоногих. Но эту группу активно исследуют. Одна из гипотез гласит, что стилетный ротовой аппарат является видоизмененными первичными антеннами. Эта гипотеза не очень «серьезная, но ее как-то сумели «протолкнуть» в умы зоологов.

ou et al2012

Более серьезные исследования были сделаны относительно недавно – в них детально изучен мозг нескольких тихоходок. Одна из самых полных схем мозга:

tardigr

Petterson et al. в статье «Neuroanatomy of Halobiotus crispae….» (2012) приходят к выводу, что мозг тихоходок состоит из трех разных частей и соответствует трем первым сегментам онихофор и членистоногих, а стилеты могут быть видоизмененными конечностями, но не первого, а третьего сегмента (т.е. антеннам II у ракообразных). Однако вопрос в том, является ли такое строение результатом слияния трех головных сегментов или же это исходное состояние – непонятно. Еще в 2001 году было высказано предположение, что тихоходки более чем кто-либо из панартроподной линии сохранили базальное строение и их голова исходно лишена конечностей (и стилеты – это не видоизмененные конечности). Как видите, не то, что единого, но даже преобладающего мнения в этом вопросе нет. Ископаемые тихоходки ничего "не дали" - сибирские кембрийские тихоходки также не имеют на голове каких-либо придатков. Остаются генетические методы - экспрессия "ходильных" генов...
экспертное

Проферация гепатоцитов


картинка: Organ_Size_Control_Is_Dominant_over_Rb_Family_Inactivation.jpgБелки семейства Rb (от Retinoblastoma) являются ключевыми регуляторами клеточного цикла, запрещая переход от G0 к G1. Они связываются с транскрипционным фактором E2F, регулируя экспрессию ряда генов клеточного цикла. Инактивация Rb приводит к неконтролируемой пролиферации и инициации онкогенеза. Неудивительно, что гены Rb оказываются мутированными в клетках самых разных опухолей. Однако, как выяснилось, "всевластие" Rb оказалось не столь безгранично, как считалось ранее.

Статья в Cell Reports посвящена роли Rb в регуляции пролиферации гепатоцитов. Печень млекопитающих примечательна необычно высокой способностью к регенерации, в том числе и после частичной гепатэктомии. Поэтому, вследствие высокого пролиферативного потенциала, гепатоциты являются хорошей моделью для изучения регуляции клеточного цикла. Исследователи провели кондиционный нокаут всех трех генов семейства Rb в гепатоцитах взрослых мышей – Rb, p107 и p130 (TKO, triple-knockout). К удивлению авторов, TKO в зрелых гепатоцитах (в отличие от предшественников оных) привел лишь к временной активации пролиферации – через некоторое время клетки опять переставали делиться. Это означает, что активность Rb является не единственным механизмом ареста клеточного цикла зрелых гепатоцитов. Дальнейшее изучение этого феномена показало, что прекращение пролиферации не зависит от p53-пути, а находится под контролем E2F. Сравнение транскриптомов покоящихся клеток дикого типа и "арестованных" TKO показало, что значительная часть генов, экспрессия которых оказалась подавлена в TKO-гепатоцитах, является мишенями YAP. YAP – транскрипционный фактор, ключевой участник сигнального каскада Hippo, играющего важную роль в эмбриональном развитии печени, контроле ее размера и онкогенной трансформации. Был отмечен пониженный уровень YAP и TEAD1, а также повышенный уровень фосфорилирования YAP. Выяснилось, что E2F и YAP регулируют сходный набор генов-мишеней. Трансформация TKO-гепатоцитов конститутивно-активной формой YAP приводила к активации генов-мишеней E2F и возобновлению пролиферации. Детали этого механизма не вполне ясны; предполагается, что E2F и YAP могут физически взаимодействовать на промоторах генов-мишеней.

Таким образом, в гепатоцитарных предшественниках пролиферативная активность контролируется белками семейства Rb. В зрелых же гепатоцитах вступает в игру Hippo-зависимый контроль размера органов, образуя дополнительный механизм контроля клеточного деления.

Источник:
Ehmer et al. Organ Size Control Is Dominant over Rb Family Inactivation to Restrict Proliferation In Vivo. Cell Rep. 2014 Jul 24;8(2):371-81.
Картинка – graphical abstract к обсуждаемой статье.
Статья в открытом доступе.

via
экспертное

Глаза грибов, или необычный механизм фоторецепции у Blastocladiomycota


картинка: 123.gifФеномен фоторецепции хорошо изучен у различных представителей животных, в первую очередь у позвоночных. Однако опсин-зависимая фоторецепция известна и за пределами царства животных – например, у грибов (которые вместе с животными образуют суперкладу Opisthokonta). Недавно вышедшая статья бразильских и британских ученых посвящена грибу Blastocladiella emersonii (Blastocladiomycota). Этот организм был выбран потому, что в его жизненном цикле присутствует (в отличие от более широко известных аско- и базидиомицетов) фаза зооспоры. Подвижность зооспор обеспечивается жгутиками; важно, что они обладают положительным фототаксисом. Авторами был изучен молекулярный механизм фоторецепции Blastocladiella.

Напомним, что в фоторецепторах сетчатки глаза позвоночных свет вызывает изменение конформации родопсина, что активирует G-белок трансдуцин, который, в свою очередь, ингибирует фосфодиэстеразу – фермент, катализирующий гидролиз цикло-ГМФ (цГМФ) до ГМФ. Понижение внутриклеточного уровня цГМФ приводит к закрытию Na/Ca каналов и, соответственно, к гиперполяризации мембраны фоторецепторной клетки. Далее сигнал передается через синапс на нейрон. Кроме того, при активации данного каскада активируется гуанилат-циклаза, восстанавливая уровень цГМФ.

Так вот, выяснилось, что механизм фоторецепции Blastocladiella обладает рядом поразительных особенностей. При секвенировании генома был обнаружен ген, кодирующий необычный "слитой" ("fusion") белок, гибрид опсина и гуанилат-циклазы, названный BeGC1. Дальнейшие эксперименты подтвердили его участие в фоторецепции и регуляции фототаксиса. Так, при освещении светом в зооспорах резко возрастала концентрация цГМФ. "Выжигание" (фотообесцвечивание) родопсина, блокирование биосинтеза ретиналя, а также ингибирование гуанилат-циклазной активности приводило к подавлению фототаксиса. Изучение внутриклеточной локализации BeGC1 иммунохимическими методами выявило, что он находится в т.н. глазкАх (eyespots), рядом с основанием жгутика. Помимо BeGC1, в геноме был найден BeCNG1, ген, кодирующий цГМФ-зависимый калиевый канал. Исходя из ряда важных признаков, авторы предположили, что именно он является эффектором BeGC1-зависимого фототаксиса, напрямую регулируя биение жгутика. Примечательно, что гомологи BeGC1, в частности, регулируют хеморецепцию у сперматозоидов некоторых животных.

Таким образом, изученный механизм фоторецепции у гриба выявил как определенное сходство с таковым у животных (родопсин-подобный фоторецептор, цГМФ как посредник), так и удивительные отличия.

Так что, как говорится,

"А у нас в Рязани
Грибы с глазами:
Их едят,
А они глядят".

Картинка из рассматриваемой статьи
A – молекулярный механизм фоторецепции у позвоночных
B – молекулярный механизм фоторецепции у Blastocladiella emersonii
RhI, родопсин I типа; RhII, родопсин II типа; GC, гуанилат-циклаза; T, трансдуцин;
PDE, фосфодиэстераза; EM, мембрана глазков; PM, плазматическая мембрана; DM, мембрана дисков.

Источник: Avelar et al. A rhodopsin-guanylyl cyclase gene fusion functions in visual perception in a fungus. Curr Biol. 2014 Jun 2;24(11):1234-40. doi: 10.1016/j.cub.2014.04.009.
Статья в свободном доступе.

via
экспертное

Прошу обратить самое пристальное внимание: кладезь образовательных видео

Оригинал взят у slavikap в Прошу обратить самое пристальное внимание: кладезь образовательных видео
нужно-высшее-образование

Оригинал взят у ss69100 в Прошу обратить самое пристальное внимание: кладезь образовательных видео

Давайте оценим, что нам предлагает уважаемый коллега information. Ниже - список документальных образовательных фильмов по теме „Физика”. Excel насчитал ровно 100 заголовков. И всё это - в первой части „Физики”, а есть ещё три части!

Кроме того, в списке постов следующие разделы, в каждом из которых десятки образовательных видео:

  1. Физика ч. 1 1 комментарий

  2. Физика ч. 2

  3. Физика ч. 3

  4. Физика ч. 4

  5. Химия

  6. Неорганическая химия

  7. Органическая химия

.
[Spoiler (click to open)]

  1. Биология

  2. Геометрия

  3. Менделеев

  4. Математика

  5. Гидравлика

  6. Оптика

  7. Медицина

  8. Криминалистика

  9. Автомобили

  10. Высшие углеводороды

  11. Начертательная геометрия

  12. Города России

  13. Металлы

  14. Электричество, электромангетизм

  15. Станки

  16. Сварка

  17. Биохимия и биофизика

  18. Профессии

  19. Промышленность и техника

  20. Ботаника

  21. История науки, великие учёные

  22. История науки

  23. История биофизики

  24. Астрономия

  25. Эволюция

  26. Машины и механизмы

  27. Железная дорога

  28. География

  29. Русская литература

  30. Психология

  31. Динамика

  32. Кинематика

  33. Статика

  34. История

  35. Пчеловодство

  36. Изобразительное искусство

  37. Музыка

  38. Морское дело

  39. Авиация

  40. Кислоты

  41. Лев Толстой

  42. Александр Сергеевич Пушкин

  43. Антон Павлович Чехов

  44. Фёдор Михайлович Достоевский

  45. Полупроводники

  46. Спорт


.
Оригинал взят у information в Физика ч. 1Collapse )
.
Огромное спасибо коллеге information за столь внушительную образовательную видеотеку! Мы - не Европа, нам не нужен постмодерн!

И мы хотим снова становиться творцами, физиками и лириками, а не потребителями или любителями поскакать.

Учиться никогда не поздно! Вперёд, Россия!


экспертное

Молекулярный механизм запуска метаморфоза у медузы

У человека (и всех млекопитающих) один геном соответствует одному плану строения тела. Однако у многих, если не сказать большей части, животных в жизненном цикле присутствует несколько форм, переход между которыми называется метаморфозом. Молекулярные механизмы метаморфоза достаточно хорошо изучены у насекомых (Drosophila и иже с ней) и у позвоночных (амфибий). Однако за пределами этих модельных организмов начинается практически terra incognita. В статье в Current Biology К.Халтурин с соавторами изучили механизм метаморфоза у сцифомедузы Aurelia aurita. В своем жизненном цикле сцифомедузы проходят 3 стадии – личинки (планулы), полипа и медузы. Метаморфоз из полипа в медузу происходит при продолжительном понижении температуры воды.

Авторы выяснили, что в процессе перехода от полипа к медузе (стробиляции) ключевую роль играет ретиноевая кислота и ее рецептор (RxR). 9-cis RA непосредственно индуцирует стробиляцию, а ингибиторы (4-diethylaminobenzaldehyde и UVI3003) ее подавляют. У тех книдарий, у которых нет медузоидной стадии, в геноме отсутствуют гены RxR.

Кроме того, сравнивая транскриптомы Аурелии на разных стадиях жизненного цикла с помощью NGS и микрочипов, авторы идентифицировали несколько генов, ключевых для запуска стробиляции. Один из таких генов, CL390, не имеет прямых гомологов у других организмов и кодирует секретируемый предшественник нескольких пептидов. Синтетический аналог одного их этих пептидов (WSRRRWL) индуцирует, а подавление экспрессии CL390 с помощью siRNA подавляет стробиляцию. Интересно, что WSRRRWL имеет структурное сходство с другими веществами, также индуцирующими метаморфоз у Аурелии – всем знакомым индометацином и некоторыми другими. Таким образом, был идентифицирован пептидный гормон-индуктор метаморфоза.

Удивительно, что открытый авторами механизм запуска стробиляции у сцифомедузы имеет определенную аналогию (или гомологию-?) с механизмами индукции метаморфоза у насекомых и амфибий. И у тех, и у других активация метаморфоза происходит в 2 стадии – нейрональную и гормональную. У амфибий тиреотропный гормон гипофиза регулирует продукцию тиреоидного гормона. Гены метаморфоза активируются гетеродимером рецептора тироидного гормона (TR) и RxR.

У насекомых проторокальнотропный гормон регулирует продукцию экдизона. Гены-мишени метаморфоза активируются гетеродимером Ultraspiracles (гомолог RxR) ядерным рецептором экдизона (EcR). Тироидный гормон позвоночных является продуктом конденсации ароматического кольца тирозина. У Аурелии минимальным фармакофором гормона стробиляции также является ароматическое кольцо (триптофана).

Таким образом, новые данные открывают неожиданное сходство в регуляции метаморфоза у эволюционно далеких животных.


Картинка: Graphical Abstract к обсуждаемой статье здесь.
Источник: Fuchs et al. Regulation of Polyp-to-Jellyfish Transition in Aurelia aurita. Curr Biol, 2014
а теперь поговорим

Красивая биология

Оригинал взят у aging_genes в Схемы ePath3D
Благодаря поддержке "Фонда наука за продление жизни" была приобретена лицензия на программу ePath3D, что позволит рисовать схемы механизмов старения на новом уровне визуализации. В качвестве пробы пера перерисовал одну из своих последних схем - роль TNFa в старении
TNFa in aging