Наука и Техника

информационный журнал
Меню сайта

Статьи

Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль ?




Биологи обнаружили "ультразвуковых" лягу??ек

Опубликовано: 11.05.2009 20:32:09
Биологи обнаружили "ультразвуковых" лягу??ек Биологи из Университета ??тата Калифорния в Лос-Анджелесе обнаружили вид лягу??ек, которые способны общаться между собой, используя только ультразвуковые сигналы. Об этом сообщается в пресс-релизе университета, а статья ученых опубликована в журнале PLoS One. 

В рамках исследования биологов интересовали лягу??ки вида Huia cavitympanum, обитающие на острове Борнео. Эти лягу??ки относятся к одному из двух видов земноводных с так называемым вогнутым ухом: барабанная перепонка у этих созданий погружена внутрь головы, в то время как у обычных лягу??ек она располагается на поверхности тела. 

Ранее ученым уже было известно, что этот вид способен издавать позывные, которые содержат как обычную (то есть до 20 килогерц), так и ультразвуковую компоненту. В рамках исследования ученые проигрывали записи голосов этих лягу??ек, сделанные в 2007 году. Отклики записывались при помощи специальной аппаратуры, чувствительной в ультразвуковом диапазоне. 

Анализ записей позволил установить, что среди записанных звуков присутствовали и чисто "ультразвуковые" голоса. Анализ показал, что лягу??ки способны слы??ать звук с частотой до 38 килогерц. По словам исследователей, новое открытие делает H. cavitympanum первым видом, не относящимся к млекопитающим, который способен издавать и слы??ать ультразвуковые сигналы. 

По мнению авторов работы, подобная способность появилась у лягу??ек в результате адаптации к обитанию в окрестности ??умных ручьев. Потоки воды издают постоянный низкочастотный ??ум, поэтому земноводные приспособились общаться на чистотах, где ??ум почти отсутствует. С другой стороны, полагают ученые, лягу??ки оставили способность посылать сигналы в слы??имом диапазоне потому, что "обычный" звук распространяется даль??е, чем ультразвук. 

Совсем недавно появлялись сообщения, что у лягу??ек Odorrana tormota (второй вид, обладающий вогнутым ухом) обнаружилась способность настраивать чувствительность своего уха на восприятие различных звуковых частот.



Раздражительность передается по наследству

Опубликовано: 11.05.2009 20:32:08
Раздражительность передается по наследству Гнев и раздражительность вызваны не столько особенностями характера человека, сколько его генами и поэтому передаются по наследству. К такому выводу при??ел научный коллектив из университета германского города Бонн. Отчет об их работе опубликовала британская газета "Дейли мейл". 

Как оказалось, чувство гнева возникает у человека всякий раз, когда в головном мозгу увеличивается концентрация особого химического вещества - допамина. На его выработку влияет ген, имеющий научное название DARPP-32. 

Однако немецкие ученые установили, что существует три версии данного гена. Две из них имеют более высокую степень активности, что ведет сначала к увеличению уровня поступающего в мозг допамина, а затем и к приступам неконтролируемого гнева. 

"В результате особого генетического и химического механизма люди просто не могут сдержать в себе раздражительность и гнев", - заявил руководитель работ профессор Мартин Ройтер. Он также сообщил, что наиболь??ую концентрацию "генов гнева" обнаружены у европейских народов. По мнению Ройтера, это помогало человеку выжить в трудной и высоко конкурентной среде. 

Тем не менее, немецкие ученые считают, что человек способен справиться с приступами гнева, если будет луч??е себя контролировать. Эмоциональное регулирование способно быть столь же эффективным, как и генное, указывают они. 

При этом следует помнить, что приступы гнева и раздражительности опасны для здоровья. Люди, часто испытывающие эти стрессовые чувства, в два раза чаще страдают от сердечно-сосудистых заболеваний, нежели люди со спокойным характером или те, кто старается контролировать свои эмоции.



Atlantis стартовал с космодрома на мысе Канаверал

Опубликовано: 11.05.2009 20:32:07
Atlantis стартовал с космодрома на мысе Канаверал Шаттл Atlantis с семью астронавтами на борту стартовал с космодрома на мысе Канаверал к орбитальному телескопу "Хаббл". Старт транслируется в прямом эфире американскими телеканалами и на сайте Национального аэрокосмического агентства (НАСА). Корабль стартовал в запланированное время - в 14.01 по местному времени (22.01 мск). Погода в районе космодрома была благоприятной. Как сообщили Р??А Новости в отделе НАСА по работе со СМ??, команде астронавтов под руководством ветерана американской космонавтики Скотта Альтмана за время 11-дневной миссии предстоит осуществить пять выходов в открытый космос, чтобы "смонтировать на телескопе два новых прибора, а также отремонтировать два неработающих". "Это позволит продлить срок эксплуатации телескопа до, как минимум 2014 года", - сказал представитель НАСА. Конструкция телескопа позволяет ремонтировать его в космосе. Как ранее рассказывали специалисты НАСА, на "Хаббле" будут установлены камеры, аккумуляторы и стабилизационное оборудование. Астронавты починят спектрограф. Без ремонта "Хаббл" при??ел бы в негодность уже в 2009-2010 годах. Космический телескоп "Хаббл", выведенный на орбиту в 1990 году, является международным проектом НАСА и Европейского космического агентства. Телескоп совер??ает полный виток вокруг Земли за 97 минут, двигаясь со скоростью порядка восьми километров в секунду. За год "Хаббл" пролетает 241 миллион километров. По размерам телескоп чуть мень??е обычного автобуса. При помощи телескопа были открыты "черные дыры" в центрах многих галактик, получены данные о размере и возрасте вселенной. После 2014 года космический телескоп "Хаббл" могут сжечь в плотных слоях атмосферы. В будущем на смену "Хабблу" будет запущен новый телескоп James Webb Space Telescope (JWST), который будет значительно боль??е "Хаббла" и будет перемещаться по орбите, отстающей от Земли на 1,5 миллиона километров. "Хаббл" находится на расстоянии всего в 565 километрах от Земли.



??ндонезийский "хоббит" - тупиковая ветвь человечества

Опубликовано: 08.05.2009 20:32:13
??ндонезийский "хоббит" - тупиковая ветвь человечества Обнаруженное пять лет назад в ??ндонезии существо, получив??ее в науке неофициальное название "хоббит" и жив??ее около 8 тыс. лет назад, является представителем одной из тупиковых ветвей развития человечества. Об этом сообщила сегодня британская радиокомпания Би-би-си со ссылкой на новей??ие исследования американских ученых. Когда в 2004 году на индонезийском острове Флорес были найдены фрагменты скелета необычного существа высотой 3 метра и весом 30 кг, оно было объявлено "деформированной или больной особью" древнего человека. Однако в результате исследований, которые только что завер??ила научная группа из американского Университета Стони Брук, было установлено, что речь идет о существе, которое принадлежало к тупиковой ветви развития человечества. Она уже получила название Homo floresiensis - по месту обнаружения. Подобные люди имели неболь??ой мозг, составляющий в своем объеме ли??ь треть от мозга современного человека, и длинные, вытянутые конечности. Ученые считают, что Homo floresiensis является потомком прачеловека - Номо erectus, который проживал в Юго-Восточной Азии более 1 млн. лет назад. Обнаружение новой тупиковой ветви развития человечества свидетельствует о том, что процесс появления современного человека был более сложным и противоречивым, нежели это представлялось ранее, отмечает Би-би-си.



Каким будет человек будущего

Опубликовано: 08.05.2009 20:32:12
Каким будет человек будущего Задача этой статьи - заглянуть за ближай??ий горизонт и попытаться оценить, куда движется на??а гипертехнологическая цивилизация. Такой панорамой мы и попытаемся завер??ить набросок ее (цивилизации) ближай??ей перспективы. ??скусство и наука Виртуальная реальность не только завлекает - она победно наступает: боль??ой и сложный фильм уже снимается в пустом и темном зале, где вся жизнь от пейзажей до исторических интерьеров и деталей синтезируется на компьютере натуральней и де??евле, чем в натуре. Еще немного - и живые актеры будут участвовать в роли свадебных генералов, в качестве «звезд», пригла??аемых «для перчика», - такой же экзотики, которой вчера были виртуальные динозавры. При этом электронные виды искусства размножаются как новые виды спорта. Возможности человеческого воображения, умноженного на компьютерные технологии, делают перспективы их применения непредсказуемыми. Они захватывают не только зрительное пространство, но и звук, включая музыку, вторгаются в мир осязания и запахов, сферу эмоций. А главное, сам процесс творчества - на??а монополия - совсем не так неприступен, как это казалось недавно. Странно, что в то время как искусство тонет в потопе компьютеризации, науке пока не стра??ны никакие цунами. Профессиональные команды, объединенные в коллективы сетями прямой связи и использующие доступные через ??нтернет почти неограниченные вычислительные ресурсы планеты, смогут работать практически в любой области при значительном сокращении капитальных вложений и материальных ресурсов. Реальный эксперимент останется необходимым только на переднем крае науки, где объект исследования еще не настолько изучен, чтобы превратить его в эквивалентную компьютерную модель. Вместе с тем время универсальных гениев, кажется, про??ло навсегда - вместе с объемом науки рас??иряются и диверсифицируются ее горизонты. Представление о мире превращается во фрактальный калейдоскоп, отдельные части которого имеют все мень??е общего не только между собой, но и с теми элементами реальности, которые они моделируют. еНОМО крупным планом Мы уже обсудили набросок еНОМО будущего. С одной стороны, включение в глобальную е-цивилизацию с ее океаном возможностей образования, коммуникации, личного развития и развлечений, с другой - радикальная трансформация его организма, и с третьей - растущая зависимость от среды, вплоть до тотального контроля, уровень которого не снился и самым авторитарным системам. Осталось поближе познакомиться с самим еНОМО. Чтобы представить, какой импульс получат его индивидуальные способности, какие подпорки и усилители предоставят ему сверхвысокие технологии, в каких направлениях сделают они возможным как развитие «традиционных» сторон его личности, так и добавление качественно новых? Вы??е уже высказывалась гипотеза о том, что к середине века еНОМО будет с момента рождения находиться в своего рода информационном коконе, выполняющем функции его воспитателя и помощника. Фактически эта оболочка начинает формироваться уже сейчас как индивидуальная информационная поддержка, база данных и знаний. Все усложняясь, она превратится в рас??иренное продолжение оригинала, помогающее ему в развитии и развивающееся в симбиозе с ним, совер??енствуя его интеллект, способности, психологию и физические возможности в контексте будущей е-цивилизации. ??нтеллект Для еНОМО становится досягаемой вся накопленная человечеством информация, которая уже лет через 15-20 будет оцифрована практически полностью. В его распоряжении будут, по существу, неограниченные резервы памяти, ему будут доступны мощные глобальные технологии вычислений, поиска, содержательной обработки данных и знаний, оценки, выводов и обобщений. Развитые экспертные системы в любой области будут доступны ему для нахождения оптимальных ре??ений. Так же как средний ноутбук сегодня превосходит по ресурсам всю компьютерную технику мира сорок лет назад, так и еНОМО с природными данными рядового научного сотрудника может оказаться равным крупному современному исследовательскому институту, а то и нескольким. ?? дело тут не только и не столько в резервах предоставленного ему «компьютерного разума». Умножаются и способности самого еНОМО. Он с детства станет объектом анализа и оценки его индивидуальных особенностей и талантов, воздействия специальных технологий их развития, реализации и «раскручивания». Психология и физиология Потенциально еНОМО может превзойти достижения техники Дзен или йогов в освоении методов и приемов адаптации, концентрации, саморегуляции, мобилизации и всего прочего, не только или не столько опираясь на их методы, сколько на поддержку в этом плане своего е-кокона. Одновременно еНОМО получит свой спектр средств совер??енствования организма, ориентированных на стимулирование физических возможностей, наилуч??его режима функционирования внутренних органов, мозга, мы??ц. Медицина не такого уж далекого будущего сделает возможным невозможное в восполнении и восстановлении утраченных или ограниченных по отно??ению к норме способностей, компенсации и протезировании функций глаза, уха, руки, ноги, сердца, реабилитации пострадав??их участков мозга, восстановлении провалов памяти или забытых событий про??лого. От alter ego к бессмертию Два фактора строят технологическую дорогу к индивидуальному бессмертию: быстро рас??иряющийся объем и разнообразие оцифровываемой «персональной» информации и доступность неограниченных по сути резервов памяти для ее накопления. Еще полтора века назад «следы личности» ограничивались материальными составляющими: письмами, дневниками, портретами, частями гардероба. Затем туда добавились фото- и киноматериалы, аудио- и видеозаписи. Такие элементы архива сегодня ??тампуются лавинообразно: электронная фотография и кино, почта и любые текстовые материалы в памяти каждого компьютера. Эти моря информации становятся все более важной частью среды обитания. Уже ведутся работы по превращению мобильника в летописца жизни его обладателя, в устройство, записывающее его жизнь, автоматически систематизирующее всю информацию, проходящую через его личные каналы: сообщения, снимки, видео- и звуковые клипы. Нетрудно представить, как этот конвейер отпечатков действительности превращается в непрерывный поток, копирующий весь процесс существования, все менее отличимый от реальности. Видеоаудиопространство становится трехмерным, к нему добавляются запахи, тактильные ощущения, информация о состоянии организма, биотоков и эмоций... Если когда-нибудь к этому добавится возможность фиксировать внутренний виртуальный мир - сны, воспоминания, переживания, воображаемые образы, - то полнота и воспроизводимость этой информации в некотором смысле отделит ду??у от тела. Причем именно эта е-ду??а получит в активном alter ego 0,99... «оригинала», число девяток которого будет постоянно расти. Тело, таким образом, превратится в некое специальное устройство для записи и воспроизведения этого мегаархива. Таким образом, личность, в конце концов, может окончательно переселиться в alter ego, а тело станет заменяемым на новое при соответствующей настройке основных параметров. Добавьте сюда аппарат стволовых клеток и генную инженерию. ?? данное нам природой сложное устройство тела станет возможным заменять по частям или целиком, подправляя о??ибки природы и наследственные недостатки, с полной гарантией бессмертия ду??и на протяжении всего периода цивилизации, способного обеспечить стабильность такого процесса. Заключение Приближающаяся грань цивилизационной бифуркации «еНОМО» сли??ком близка, чтобы спокойно относить ее к сфере фантастики. Она у порога, ее приближение отчетливо ощущается уже сегодня. Возможно, кому-то представленная панорама покажется изли??не черной, особенно ее последний раздел. Но у меня нет ни малей??его желания нагнетать ужасы относительно будущего человечества. ??х сегодня и так уже достаточно много. Тем более меня не привлекает «творческая удача» писателя Робертсона, предсказав??его за 14 лет до гибели «Титаника» всю драму с точностью до деталей. Предпочитаю оказаться неправым и надеюсь, что судьба ноосферы будет более счастливой и очередного «конца света» она сможет избежать, как ей это удавалось неоднократно в про??лом. Мое дело выстроить честную экстраполяцию, как я ее вижу. Похоже, что подобно остальным супертехнологиям - атому, космосу, генетике и др., ??КТ на очередном этапе своего развития предлагает нам в начале XXI века все тот же сомнительный подарок - ящик Пандоры, завернутый в скатерть-самобранку. P.S. Остается добавить, что статья начала публиковаться еще до того, как стало ощущаться наступление кризиса. Поэтому на??а экскурсия за горизонт отражает экстраполяцию мира годичной давности. Однако чем даль??е, тем сильнее складывается впечатление, что происходящая мировая бифуркация может развиваться столь круто, что у ноосферы через пять лет будут совсем другие доминанты и приоритеты. Это не означает, что еНОМО не состоится, - просто очень может быть, что жить и развиваться ему придется совсем в другом мире.



Ученые не знают, во что может мутировать вирус A/H1N1

Опубликовано: 08.05.2009 20:32:11
Ученые не знают, во что может мутировать вирус A/H1N1 Ученые обеспокоены тем, как может мутировать ??тамм гриппа A/H1N1, представляющий собой смесь сразу трех вирусов, поражающих человека, птиц и свиней. Птичий грипп характеризуется высокой смертностью заболев??их (более 60%), но пока не передается от человека к человеку. В то же время менее опасный грипп свиней может распространяться при чихании или рукопожатии, передает AP. Если два вируса сме??аются, может получиться смертоносный ??тамм, быстро распространяющийся по всему миру, считают эксперты. Птичий грипп является эндемическим в некоторых частях Азии и Африки. Между тем случаи заражения H1N1 уже подтвердили в Южной Корее и Гонконге. "Когда H1N1 попадет в эпицентры H5N1 в ??ндонезии, Египте и Китае, мы можем иметь реальные проблемы", - считает известный специалист-вирусолог доктор Роберт Уэбстер. В свою очередь Малик Пейрис из Университета Гонконга обеспокоен тем, что свиной грипп сме??ается с вирусами обычного гриппа, сезон которого как раз сейчас начинается в Южном полу??арии. По мнению эксперта, неизвестно к чему такое сочетание может привести. "Мы понятия не имею, как H5N1 будет вести себя в случае пандемии", - призналась в пятницу на заседании медицинских светил в Бангкоке генеральный директор Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Маргарет Чен. Ранее ВОЗ заявляла, что опасения о возможности пандемии сильно преувеличены. Однако, по мнению Уэбстера, настоящей о??ибкой будет недооценить этот грипп. Напомним, о начале эпидемии в Мексике и США неизвестного ранее типа вируса гриппа ВОЗ сообщила в конце апреля. Новый вирус называли свиным гриппом, но в начале мая ВОЗ по настоянию правительств ряда стран и представителей мясной отрасли приняла ре??ение не использовать этот термин, а заменить его техническим названием - "грипп A/H1N1". В настоящий момент ВОЗ подтвердила уже 2371 случай заболевания новым гриппом. Наиболь??ее количество заразив??ихся отмечено в Мексике - 1112, в США число заболев??их составило 896 человек. От нового вируса скончались 44 человека - 42 из них в Мексике и двое в США. В России случаев заражения пока не зафиксировано, однако некоторые эксперты считают, что вирус может дойти до Москвы в течение ближай??их двух недель. ОПРОС: что такое свиной грипп?



Найден очень точный метод диагностики депрессии

Опубликовано: 08.05.2009 20:32:10
Найден очень точный метод диагностики депрессии Депрессия отражается не только на здоровье и самочувствии людей, она ещё и изменяет работу их мозга. На основе новых данных учёные из университета Тель-Авива (Tel Aviv University - TAU) намерены создать безо??ибочный тест для обнаружения этого психического расстройства. Оказывается, депрессия ухуд??ает не только память, способность к обучению и концентрацию внимания, она ещё и влияет на зрение человека. Конечно, дело вовсе не в глазах, которые являются всего ли??ь инструментом восприятия окружающего пространства. Депрессия заставляет мозг по-другому обрабатывать получаемую информацию. Чтобы убедиться в этом, команда специалистов под руководством доктора Ури Полата (Uri Polat) обследовала 32 пациента с клинической формой депрессии (в качестве контрольной группы выступили 27 здоровых людей). Всех участников попросили пройти особый компьютерный тест (в частности, рассказать, что они видят на картинке). В ходе опроса выяснилось, что больные "не видят" некоторые части изображения: им они кажутся либо очень тусклыми, либо вовсе отсутствующими. Если ранее врачи могли ли??ь косвенно судить о том, что у того или иного пациента психическое расстройство влияет на распознавание объектов (и когнитивные способности в целом), то сейчас перед ними неоспоримое доказательство этого факта. "На??е открытие показывает, что в будущем, изучая восприятие человека, мы сможем диагностировать депрессию, а также контролировать процесс лечения антидепрессантами", - заявляет в пресс-релизе TAU Полат. Прежние тесты могли давать неоднозначные или даже о??ибочные результаты. Теперь же вероятность постановки неверного диагноза становится ничтожной. Кроме того, у врачей появится возможность оперативно контролировать выздоровление пациентов (ранее на получение ответа уходило до полутора месяцев, теперь же выводы можно будет делать в течение нескольких дней).



На Марсе обнаружены речные долины

Опубликовано: 08.05.2009 20:32:09
На Марсе обнаружены речные долины На Марсе были обнаружены молодые речные долины. Они могли формироваться на планете гораздо позже, чем считалось ранее, даже когда, согласно прежним представлениями, на поверхности планеты не могло быть жидкой воды, пи??ут американские ученые в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters. «Речные долины, свидетельствующие о постоянном присутствии жидкой воды на поверхности, формировалось в ранней истории Марса, на рубеже Ноевой и Гесперийской эры (около 3,5 миллиарда лет назад) и до этого, до того, как климат в Амазонийскую эру претерпел резкие изменения, став значительно более холодным и сухим», – пи??ут авторы. ??сследователи обнаружили свидетельства, указывающие на возможность формирования долин в значительно более поздние эпохи. Они описали речные долины, расположенные в кратере Лио в средних ??иротах северного полу??ария Марса, которые возникли в период с середины до поздней стадии Амазонийской эры, которая началась около 1,8 млрд. лет назад и продолжается до сих пор. Эти долины, по их мнению, образовывались в результате таяния подповерхностного льда, и простираются до 50 километров в длину, следуя неровностям поверхности, уточняет риа. ??сследователи отмечают, что формированию долин в этом районе мог способствовать особый микроклимат кратера Лио: его боль??ая глубина означала более высокое атмосферное давление, температурные условия также были более благоприятны. «Этот микроклимат в Лио очевидно приводил к таянию поверхностного льда и формированию самых молодых систем речных долин такого мас??таба, наблюдаемых на Марсе», – цитирует ученых газета «??звестия».



Периоды похолодания не остановят глобальное потепление

Опубликовано: 07.05.2009 20:32:10
Периоды похолодания не остановят глобальное потепление Кратковременные периоды похолоданий могут происходить "внутри" долговременного глобального потепления климата и в конечном счете не оказывают влияния на изменение температуры, заявляют американские ученые в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters. "На многих веб-сайтах, в блогах, в статьях в прессе заявляется, что потепление климата уже не происходит, что идет процесс похолодания", - пи??ут авторы исследования Дэвид ??стерлинг (David Easterling) из Национального центра климатических данных и Майкл Венер (Michael Wehner) из Национальной лаборатории имени Лоуренса. В поддержку этого мнения часто приводят тот факт, что с 1998 года средняя глобальная температура не росла. Хотя многие климатологи уже заявляли, что изменения на таком кратком промежутке не являются статистически значимыми, ??стерлинг и Венер ре??или подробнее изучить эту тему. Они проанализировали данные наблюдений средней температуры приповерхностного слоя воздуха с 1901 по 2008 год, а также компьютерные модели климатических изменений в 20-м и 21-м веке. Ученые подсчитали функции распределения вероятностей для десятилетних температурных трендов и обнаружили, что и данные наблюдений, и результаты моделирования допускают присутствие десятилетних периодов похолодания даже внутри "сильного" тренда в сторону потепления. По мнению авторов, из-за естественных климатических колебаний в 21 веке может быть несколько многолетних периодов похолодания или постоянной температуры, которые, однако, не скажутся на общей тенденции глобального потепления.



Учёные заставили ДНК вирусов сплетаться в нанокороб

Опубликовано: 07.05.2009 20:32:08
Учёные заставили ДНК вирусов сплетаться в нанокороб Всё многообразие, которое ползает, бегает, плавает и чирикает вокруг нас или пробивается из-под земли под на??ими ногами, обязано жизнью всего четырём нуклеотидам, объединённым в длинные полимерные цепи молекул ДНК и РНК. Конечно чтобы преобразовать эти коды в белки, клетки, организмы и их системы нужны сложные молекулярные механизмы, но и ДНК сама по себе - настоящее чудо природы. Способность нуклеотидов выбирать себе пару и образовывать довольно прочные связи с напарниками позволяет жизни размножаться и делать это так, чтобы потомки были почти точно такими же как их пред??ественник.
чёные, всерьёз занимающиеся строительством крохотных молекулярных ма??ин, не прочь использовать это чудо в своих целях, и уже не один год существует целая отрасль нанотехнологий, которую называют ДНК-оригами. Как и предполагает название, химики здесь пытаются складывать нужные им сложные структуры, используя молекулы ДНК в качестве строительного материала. Однако речь идёт не о том, чтобы вытянуть длинную полимерную цепь за хвост и затем выложить ею заданный рисунок, как ??кольницы выкладывают на парте сердечки золотыми цепочками. Задача ДНК-оригами - подобрать такие последовательности ДНК, чтобы потом просто засыпать продукт в пробирку, встряхнуть её и смотреть, как ДНК-цепочки по правилам комплементарности сами по себе складываются в нужные структуры. Трясти, впрочем, не обязательно: обычно хватает того естественного блуждания молекул в растворе, которое в обиходе называют теплом. Если же не хватает, пробирку можно и нагреть. Как бы фантастично не выглядела эта задача, технология ДНК-оригами действительно работает. С её помощью учёные уже рутинно плетут нуклеотидные листы нужных форм и, ради демонстрации мощи методики, уже складывали из цепочек ДНК снежинки, улыбающиеся рожицы, крохотные транспаранты с лозунгами и даже целую карту мира. Теперь при??ло время для выхода в третье измерение. В последнем номере Nature опубликована работа специалистов из Дании и Германии. Учёные под руководством Курта Готхельфа и Йёргена Кемса из датского Университета Орхуса описывают процедуру создания трёхмерных коробов из одноцепочечной ДНК вируса-бактериофага и 279 ДНК-нитей, «состёгивающих» генетический материал вируса в объект нужной формы. Плетёная коробка размером 42x36x36 нанометров3 собирается сама по себе и закрывается кры??кой на двух замках, которые можно открыть с помощью специальных молекулярных «ключей». Короба получаются в два приёма. Сначала из замкнутой цепочки ДНК бактериофага M13 (??тамма M13mp18) длиной в 7249 нуклеотидов собираются ??есть его граней, а затем происходит с??ивка уже самих граней в нужных местах. Для сборки граней учёные вводят в специальный гель, в котором находятся молекулы ДНК бактериофага, 220 коротких цепочек ДНК длиной по 30-40 нуклеотидов. Эти олигонуклеотиды подбираются специальной компьютерной программой таким образом, чтобы «состегнуть» между собой соседние участки длинной ДНК в нужных местах, а затем синтезируются под заказ. На изображениях, полученных с помощью атомного силового микроскопа, видно, как закольцованная цепочка ДНК после нагрева выкладывается в симпатичные ??есть листочков, объединённых в два ряда по 3 грани в каждом. Затем в раствор вводятся ещё 59 олигонуклеотидов примерно той же длины, задача которых - соединить полученные на первом этапе грани вдоль рёбер, выставив их под углом в 90 градусов друг к другу. После такой «ренатурации» в руках у учёных оказываются полноценные «нанокоробы». Реконструкция структуры ДНК-короба с помощью криогенной трансмиссионной электронной микроскопии. Передний короб показан в разрезе, чтобы показать его внутреннюю полость. На деле короб без верхней кры??ки нестабилен и быстро «складывается». // E.S. Andersen Чтобы проверить, что образовались именно задуманные трёхмерные структуры, учёным даже при??лось замораживать продукты реакции и исследовать их с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Атомный силовой микроскоп не подо??ёл, потому что сама его сканирующая игла сли??ком сильно притягивала отдельные фрагменты граней, деформируя их. Самое поразительное, что короб можно открывать по команде с помощью специальных ДНК-ключей. Готхельф, Кемс и их коллеги ввели в «застёжки» на одной из граней специальные последовательности нуклеотидов, которые торчат из «кры??ки» и хоро??о прилегают друг к другу. Но если в растворе появляются короткие молекулы-ключи, застёжки предпочитают соединяться не друг с другом, а с ключами, потому что к последним они подходят точнее. В итоге застёжки разлепляются и верхняя грань короба легко открывается. Происходит это примерно через минуту после введения ДНК-ключей в раствор, где плавают коробы. При этом кодовую последовательность ключа можно выбрать, какую хоче??ь. Учёные, к примеру, сгенерировали псевдослучайную последовательность длиной 8 нуклеотидов. Однако никто не запрещает использовать в качестве кодовых какие-то реально существующие молекулы, например, микро-РНК, характерные для опухолевых клеток. В таком случае коробы будут открываться только внутри раковых клеток нужного типа, и, к примеру, вываливать в их цитоплазму «заряды» ядовитых веществ. Размеры короба вполне пристойные: в них может поместиться целая рибосома (клеточная «фабрика» по сборке белков) или вирус полиомиелита, так что заряд может быть вну??ительным. Правда пока учёные в своих нанокоробах ничего в реальности не запирали, так что насколько охотно груз выйдет наружу после открытия, неизвестно. ?? уж тем более они не занимались детальными исследованиями стабильности коробов в живых тканях. По крайней мере в своей статье датчане по этому поводу ничего не пи??ут.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30