Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Интервью с И. Пигаревым
Пока все спят


С. Назар
«Игры разума». Глава из книги


А. Новиков
География человека


Н. Резник
Бакулюм, изменчивый и загадочный


Интервью с А. Андиксом
Четвероногие слушатели


Дж. Уэбб (под ред.)
«Ничто». Глава из книги


В. Мацарский
Леметр против Пифагора


Интервью О. Орловой с М. Труниным
Михаил Трунин: «Хорошее физическое образование — фундамент технологической культуры страны»


Д. Эверетт
«Не спи — кругом змеи!». Глава из книги


С. Агаханов
Логика логики







Главная / Новости науки / 09.2009
 

Закон необратимости эволюции объяснен на молекулярном уровне

Упрощенная схема строения активного центра глюкокортикоидного рецептора до и после смены функции. «Исходный» вариант белка (AncGR1) показан зеленым цветом, «производный» вариант (AncGR2) — оранжевым. Сиреневым цветом показана молекула кортизола. Две ключевые мутации, приведшие к смене функции белка, показаны черными стрелками. Замена серина (S) пролином (P) в позиции 106 привела к изменению конфигурации спирали H7. В результате позиция 111 оказалась рядом с уникальной для кортизола гидроксильной группой. Замена лейцина (L) глутамином (Q) в этой позиции обеспечила образование водородной связи с этой гидроксильной группой (красный пунктир). В результате активный центр белковой молекулы приобрел повышенное сродство к кортизолу (то есть стал удерживать кортизол лучше, чем другие стероидные гормоны). Пять дополнительных аминокислотных замен (F98I, Q105L и т.д.) ослабили сродство ГР к другим стероидам. Рис. из обсуждаемой статьи в Nature
Глюкокортикоидный рецептор — белок, управляющий реакцией клеток на «гормон стресса» кортизол, — приобрел свою нынешнюю функцию 400 млн лет назад в результате обратимой замены двух ключевых аминокислот. Однако в ходе последующей эволюции в нем накопилось множество дополнительных мутаций, которые немного улучшили выполнение новой функции, но полностью лишили белок возможности вернуться к исходному состоянию.

Выращены углеродные нанотрубки рекордной длины – 18,5 см

Изображение сверхдлинных углеродных нанотрубок, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. Из обсуждаемой статьи в Nano Letters
Группе китайских ученых, благодаря улучшенной ими технологии химического осаждения из газовой фазы, удалось добиться контролируемого роста сверхдлинных углеродных нанотрубок (со скоростью 40 мкм/с). Полученные нанотрубки обладают рекордной на данный момент длиной — 18,5 сантиметров, причем их электрические характеристики неизменны вдоль всей этой длины.

Возбудитель малярии приобрел устойчивость к хлорохину благодаря мутации в транспортном белке

Малярийный плазмодий в эритроцитах человека. Фото с сайта www.iayork.com
С 1960-х годов по всему миру распространились штаммы малярийного плазмодия, устойчивые к прежде эффективному лекарству от малярии — хлорохину. Устойчивость обеспечивается несколькими мутациями в транспортном белке PfCRT. Австралийские исследователи экспериментально показали, что мутации придали этому белку способность транспортировать хлорохин через клеточную мембрану.

Сложность организма связана обратной зависимостью с содержанием тирозина в белках

Тирозин — одна из 20 стандартных аминокислот, входящих в состав белков. Изображение с сайта www.3dchem.com
Усложнение организмов в ходе эволюции сопровождалось ростом разнообразия тирозин-киназ — регуляторных белков, фосфорилирующих остатки тирозина в других белках и управляющих их работой. Канадские биологи обнаружили, что чем сложнее устроен организм, тем реже встречается тирозин в его белках. По-видимому, так естественный отбор избавлялся от «случайного шума» в межбелковых взаимодействиях.

Экспериментально доказано, что разнообразие растительных сообществ поддерживается расхождением видов по разным нишам

Navarretia atractyloides. На основании популяционной динамики 2007 года этот вид, при отсутствии разделения по нишам, должен был бы удвоить свою численность на следующий год. Фото с сайта calphotos.berkeley.edu
Путем кропотливых экспериментов с искусственно сформированными сообществами растений-однолетников ученым впервые удалось получить прямые доказательства того, что расхождение разных видов растений по разным экологическим нишам — это реально действующий механизм поддержания высокого видового разнообразия сообществ.

Обезьян вылечили от дальтонизма при помощи генной терапии

Один из участников эксперимента пьет сок, полученный в награду за успешно пройденный тест. Тем временем на экране уже появилось следующее задание. Чтобы получить очередную порцию сока, обезьяна должна будет разглядеть цветное пятно (в данном случае красное) и нажать соответствующую (левую) кнопку. Фото из обсуждаемой статьи в Nature
Самцы беличьей обезьяны Saimiri sciureus не способны различать красный и зеленый цвета, поскольку у них в сетчатке глаза есть только два вида опсинов (светочувствительных белков, реагирующих на свет с определенной длиной волны). Американские ученые вылечили двух взрослых самцов саймири от врожденного дальтонизма при помощи искусственных вирусов, содержащих ген человеческого длинноволнового опсина.

Утрата детской способности забывать свои страхи обратима

Мышь линии C57BL/6J — одной из самых широко используемых в лабораторных исследованиях чистых линий домовой мыши (Mus musculus). Фото из популярной заметки в журнале Nature от 5 декабря 2002 года, посвященной прочтению полного мышиного генома (также выполненному на мышах этой линии)
Опыты, проведенные в Базеле (Швейцария), показали, что утрата мышами «детской» способности забывать свои страхи связана с формированием вокруг некоторых групп нейронов миндалевидного тела упорядоченных сетей из протеогликанов. Инъекция фермента, разрушающего эти сети, вновь приводит взрослых мышей в «детское» состояние, возвращая им способность навсегда забывать испытываемые страхи.

Расшифрован молекулярный механизм превращения трехкамерного сердца в четырехкамерное

Четырехкамерное сердце нормального мышиного эмбриона на 12-й день развития. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature
Детальное изучение развития сердца у эмбрионов ящерицы и черепахи и сравнение его с имеющимися данными по амфибиям, птицам и млекопитающим показало, что ключевую роль в превращении трехкамерного сердца в четырехкамерное сыграли изменения в работе регуляторного гена Tbx5, который функционирует в изначально едином зачатке желудочка.

Эволюция защитной окраски у мышей изучена на молекулярном уровне

Защитная окраска у оленьих мышей Peromyscus maniculatus. Типичная оленья мышь с темной шерстью, пойманная за пределами Песчаных Холмов (внизу) и светлая особь с Песчаных холмов (вверху). Изображение из обсуждаемой статьи в Science.
Оленьи мыши Peromyscus maniculatus в норме имеют темную окраску, однако представители этого вида, обитающие в районе с очень светлой почвой (Песчаные Холмы в штате Небраска), окрашены светлее своих сородичей. Молекулярно-генетический анализ показал, что данная адаптация возникла менее 10 000 лет назад в результате единичной мутации в гене Agouti, влияющем на пигментацию волос.

Религиозность населения не способствует процветанию общества

Какую роль — позитивную или негативную — играют религии в современном мире? В поисках ответа на этот непростой вопрос социологи обращаются к кросс-культурному анализу. Рисунок с сайта www.abc.net.au
Комплексный анализ многих десятков социально-экономических показателей в 17 процветающих странах «первого мира» не подтвердил гипотезу о том, что высокий уровень религиозности населения способствует благополучию общества. Напротив, по совокупности всех доступных показателей наиболее религиозные общества оказались наименее благополучными

Наверх

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2017 II, I  2016 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Индикатор», «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия