Рубрика «биология»

ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть II - 1

Привет! Сегодня мы продолжим прошлый рассказ о ДНК. В нем мы поговорили о том, сколько ее бывает, как ДНК хранится и почему так важно то, как она хранится. Сегодня мы начнем с исторической справки и закончим основами кодирования информации в ДНК.

История
Сама по себе ДНК была выделена еще в 1869 году Иоганном Фридрихом Мишером из лейкоцитов, которые он получал из гноя. Лейкоциты это белые клетки крови, выполняющие защитную функцию. В гное их довольно много, ведь они стремятся к поврежденным тканям, где «поедают» бактериальные клетки. Он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Вначале оно получило название нуклеин, однако, когда у него обнаружили кислотные свойства, название изменили на нуклеиновую кислоту. Биологическая функция новооткрытого вещества была неясна, и долгое время считалась, что в нем запасается фосфор. Даже в начале XX века многие биологи считали, что ДНК не имеет никакого отношения к передаче информации, поскольку строение молекулы, как тогда казалось, было слишком однообразным и не могло закодировать столько информации.
Читать полностью »

Взламывая код старения: новая наука о старении и о том что значит оставаться молодым - 1

В своей новой книге «Взламывая код старения: новая наука о старении и о том что значит оставаться молодым» Джош Миттельдорф, который изучал старение десятилетиями и писал об этом на своем вебсайте, изучает науку о старении и устанавливает свою собственную теорию о том почему мы, и буквально все организмы сложнее бактерии, стареем. (Соавтор книги Дориан Саган, но теория Миттельдорфа).

Эта научная книга года, лучшее что я читал в последнее время.

Миттельдорф эксперт в эволюционной теории — хотя и является астрофизиком — и проворно и мастерски излагает и критикует несколько текущих теорий старения. В следствии он предлагает свою собственную радикально отличающуюся теорию. Он очень убедителен. Какая бы не была судьба его теории, он приносит достаточно свидетельств как за так и против других теорий, что мне кажется, его теория заслуживает что бы с ней считались.
Читать полностью »

Старение касается каждого человека в мире — без исключений. При этом современная наука пока довольно слабо представляют себе сам механизм старения, и до сих пор не может внятно ответить даже на простой вопрос — от чего именно умирает человек, от «старости» как таковой, или все-таки от вызванных возрастом болезней?

image

К проблеме старения с разных сторон подходят традиционные биология с генетикой, гиганты фармакологической индустрии, технологические визионеры-инноваторы и социально-ориентированные стартапы, которые пытаются улучшать качество жизни стареющего населения. О некоторых теориях и подходах, а также о том, куда бежать со своими решениями связанных со старением социальных проблем, сегодня и пойдет речь.
Читать полностью »

Привет! Представляю вашему вниманию перевод статьи " Machine learning can control tsetse flies аnd thus reduce sleeping sickness".

Самки мухи цеце спариваются один раз в жизни, что дает возможность контролировать размеры популяции этих вредных насекомых. Так у самки, которая спаривается с бесплодным самцом, не будет потомства. При контроле достаточного количества спариваний, в результате можно снизить их популяцию, следовательно, снизить уровень заболеваемости сонной болезни среди людей и крупного рогатого скота.

Исследование, проводимое в Сенегале, показало, что эта идея осуществима. За последние пять лет самцы мухи цеце, стерилизованные с использованием гамма-лучей, выпускались три раза в неделю в зараженные районы. Это позволило снизить местную популяцию мух на 98%, с соответствующим снижением заболеваемости сонной болезнью. Но такие проекты требуют огромного количества стерильных самцов, которых нужно разводить и доставлять своевременно, а это сложно.

Одна из проблем, заключается в том, что разведение самцов неизбежно затрагивает и размножение самок. Сортировка по половой принадлежности необходима для того чтобы производить облучение исключительно самцов. Элементарное облучение обоих полов вызывает проблемы, поскольку для стерилизации самок требуется более высокая доза облучения, которая может вызвать гибель самцов. Сортировка Цеце заключается в выжидании, пока мухи не вылупятся из куколок. Одновременно охлаждая их, чтобы уменьшить метаболизм и, следовательно, их активность. Отделение самцов от самок производится вручную при помощи кисточки. Самец отличается от самки наличием усиков, что помогает его идентифицировать. Этот процесс является эффективным, но трудозатратным и занимающим много времени. Зелда Моран из Колумбийского университета, считает, что есть способ лучше.
Читать полностью »

Прием антивирусных препаратов против герпеса в 10 раз снижает заболеваемость синдромом Альцгеймера. 80 процентов людей старше 40 имеют вирус герпеса и большинство не знают об этом.

Ученые уже секвенировали больше 5500 вирусов, которые могут заразить млекопитающих. Возможно в природе существует еще 320 000.

Cytomegalovirus (CMV)

Эта группа вирусов включает вирусы простого герпеса, вирус ветряной оспы (который вызывает ветряную оспу и опоясывающий лишай), цитомегаловирус и вирус Эпштейна-Барра (который вызывает мононуклеоз). До 90 процентов взрослых были инфицированы вирусом Эпштейна-Барра.

CMV обычно лежит в состоянии покоя и безвреден в организме, но может вызвать инфекции, в том числе вирусную сердечную инфекцию. Вирусы распространяются при контакте с жидкостями организма инфицированного человека. Они также могут передаваться от беременной женщины к плоду во время беременности.
Читать полностью »

Гены vs. Энтропия  — Mortal Kombat - 1

Почему мы стареем? Нет, не так. Почему мышь стареет в 40 раз быстрее нас? А кит в 2 раза медленнее? Есть ли какой-то фундаментальный закон физики, которым обусловлено старение живых систем?

Странно видеть, что в 21-ом веке ещё есть кто-то, кто до сих пор считает, что в старении повинна “энтропия”, а именно второй постулат термодинамики, в котором говорится, что в изолированных системах энтропия не может понижаться. Кстати это “не может понижаться” почему-то часто трансформируется в “обязана возрастать”. При этом временные сроки, в которые она обязана это делать, не озвучиваются. Ну да ладно, нет смысла пытаться обсуждать оттенки серого, когда перед нами зелёный: организмы не являются изолированными системами. Совсем наоборот, они только и делают, что поглощают энергию извне, используя её на различные нужды, включая снижение своей энтропии. И очень может быть, что отличительная черта живых организмов — более эффективное по сравнению с неживыми системами повышение внешней энтропии, о чём говорят нам гипотезы биофизика Джереми Ингланда (1, 2).
Читать полностью »

Подсказка: по большей части, благодаря совпадению

Почему розы приятно пахнут - 1

Привлекательность многих цветочных запахов для людей – удачный побочный эффект. Нас ещё даже не было на свете, когда они появились. А имеющиеся в продаже духи, хоть и стараются, редко пахнут так же, как цветы. Дорогие модные бутылочки с названиями вроде «жасмин» или «гардения» могут пахнуть прекрасно – но это лишь жалкое подобие настоящих цветов.

Одна из причин этого в том, что цветы обычно выдают смесь из очень большого количества летучих молекул – вплоть до тысячи видов. Некоторые из них относятся к связанным между собой химическим группам, и даже если отличаются по своему строению совсем немного, могут выдавать весьма разные запахи. У цветов, родственных друг другу, летучие молекулы могут варьироваться как в пропорциях (что отражает различную регуляцию генов) так и по химической структуре (что отражает активность генов, связанных с выработкой ферментов, необходимых для синтеза). Довольно сложно установить, какие именно компоненты этой смеси важны для привлечения насекомых, птиц, или для создания запахов, приятных для людей. Особенно это трудно, поскольку наше обоняние зависит от сложного набора нервных клеток и отличается у разных людей. Производство ароматов зависит от генов растений, а возможность животных, включая и нас, улавливать эти ароматы, зависит от генов животных.
Читать полностью »

Нам кажется, что мы знаем, что такое деревья, но даже на генетическом уровне очень сложно определить, что именно отличает их от других растений

Учёные до сих пор не могут дать определение дереву - 1
Остистая сосна

Несколько лет назад после ужина в День благодарения, проходившего в доме моих родителей в Вермонте, молния ударила в клён, стоявший у нас во дворе. Мы услышали ужасный треск, и темнота за окном кухни на какой-то миг сменилась ярким светом. И только весной мы смогли уже точно удостовериться в том, что дерево погибло.

Этот клён был молодым, его ствол по диаметру не превышал десертной тарелки. Если бы его жизнь не оборвалась в результате катастрофы, он мог бы прожить 300 лет. Но у деревьев смерть в результате несчастного случая встречается удивительно часто. Иногда это происходит из-за грубой людской ошибки, как когда в 2012 году во Флориде болотный кипарис возрастом более 3500 лет был уничтожен в результате намеренного поджога. Чаще беда приходит в виде плохой погоды – засухи, ветра, пожаров или заморозков. И, конечно, деревья подвержены влиянию паразитов и болезней; такая напасть, как грибок, может заметно укоротить время жизни дерева. Но те деревья, которым удалось избежать подобных врагов, способны жить невероятно долго.
Читать полностью »

Считаете, что чувства важны? Вы даже не представляете, насколько вы правы

Почему ваша биология зависит от чувств - 1

Меня давно интересует такое свойство человека, как аффект – мир его эмоций и чувств – и я изучал его много лет: почему и как у нас появляются эмоции и чувства, как мы используем чувства, чтобы создавать себя; как чувства помогают подрывать наши лучшие намерения; как и почему мозг взаимодействует с телом и поддерживает такие функции.

Сама по себе идея крайне проста: заслуги чувств, как мотивации, наблюдателей, посредников в человеческих культурных делах, недостаточно признаны. Люди отделяли себя от других существ, создавая потрясающие коллекции объектов, практик и идей, известных под обобщающим названием «культура». В эту коллекцию входят искусства, философские вопросы, системы морали и религиозные верования, правосудие, правление, экономические институты, технология и наука. Почему и как этот процесс начался?
Читать полностью »

Осознание человеческой сущности через понимание ИИ. Часть 2. Замочная скважина - 1
Первая часть этой главы будет посвящена попыткам понимания ключевых законов восприятия и обработки информации, ее оценки и приведения к мотивации сущности. Во второй части представлены измышления влияния этих законов на нашу жизнь, мотивацию и поведение.

В процессе разработки механизмов обработки информации поступающей с систем информации, механизмов обучения, хранения, принятия решений были определены некоторые особенности, которые повторяются во всех системах. Это своего рода оказалось связующим звеном, позволяющим строить многоуровневые системы выполняющие разные функции, но работающие по одним принципам. Эти принципы я попробую объяснить, и возможно, их понимание позволит по другому взглянуть на вашу жизнь, ваши решения и мотивацию.
Читать полностью »