Бактерии — крохотные существа, и многие считают, что они очень просто устроены. Конечно, каждая бактерия — это всего лишь одна клетка, у которой нет отдельных частей тела, вроде ног или рук, нет глаз и носа, нет даже клеточного ядра. Но каким-то образом бактерии выживают и умудряются процветать с такими, казалось бы, ограниченными размерами и возможностями, да к тому же находить целое множество оригинальных решений для облегчения собственной жизни. Например, чтобы двигаться — то есть влиять на свое положение в пространстве самостоятельно, а не дожидаясь попутного течения, — бактерии придумывают самые удивительные ухищрения. Конечно, вы уже наверняка слышали о жгутиках бактерий. А что такое твитчинг? И как можно сдвинуть себя с места с помощью сахаров? Давайте присмотримся к бактериям чуть ближе. И сразу обратим внимание на то, из чего бактерии собирают себе средство передвижения.

В номере журнала Nature #517(7534), вышедшем 15 января 2015 г., говорится об африканских геномах, биомеханике стрекоз, новинках генетической инженерии, сельском хозяйстве, головокружительной схеме вкусовых каскадов, ахиллесовой пяте ВИЧа и об ABC-транспортерах.

...2264 бактериальных генных семейства, кодирующих чрезвычайно полезные в клеточном хозяйстве белки. Золотая рыбка проявила щедрость в отношении 134 архей, участвовавших в исследовании распространения и «биографии» огромного пула архейных генов с целью объяснения формирования высших таксонов Archaea. Именно междоменные переносы генов, судя по всему, ответственны за возникновение 13 крупных групп архей (в основном, порядков). Интернациональный коллектив ученых вволю поупражнялся в построении всевозможных дендрограмм и опубликовал результаты прямо в новогоднем номере Nature. Помимо судьбоносного заимствования бактериальных генов археями авторы работы обнаружили и другие интересные закономерности.

Проблема негативного влияния человека на окружающую среду с каждым годом набирает все новые и новые обороты. Проводятся масштабные акции и просветительские кампании, ставящие целью формирование экологической грамотности населения. И надо признать, все эти меры небезуспешны: глобальное потепление, нарушение озонового слоя, кислотные дожди — для многих людей это уже не пустые слова. Однако есть еще и такая беда, как дефаунизация — процесс исчезновения животных по вине человека. И если о наземной дефаунизации гражданам известно хоть что-то, то о морской знают совсем немногие. Что это такое, чем она опасна, и можно ли с ней бороться — обо всем этом читайте в данной статье!

В Science и Nature на этой неделе. Свежее на сайте Nature — беспредел иммуноглобулинов IgE, травмы кроветворных клеток, «под капотом» иммунной системы, новое из жизни криспов, надежда на вакцину от СПИДа, хавчик по укурке, половой полиморфизм, генетическая природа ДЦП и много, много эпигенетики. Science #347(6224): «болезненные модули», меланин и рак кожи, рост размера видов, древние тирозинкиназы, аутофагия в рядах клеток поджелудочной железы, тяга к перемене мест у голубых сиалий и новые «омики».

Ученым удалось подсмотреть, как приспосабливаются к новым обстоятельствам «обездвиженные» псевдомонады, лишенные «включателя» образования жгутиков. Первым делом бактерии активизировали родственный недостающему белок, в норме регулирующий поглощение азота. Этот белок плохо, но выполнял функции утраченного гомолога, а в качестве побочного эффекта слишком сильно активировал гены поглощения азота. Поэтому вскоре у бактерий происходила вторая мутация, благодаря которой этот белок направлял основные усилия на регуляцию генов жгутика, а побочное поглощение азота сокращалось. В результате мутаций, происходивших всего за 96 часов, у бактерий вновь появлялись работоспособные жгутики.

В последние десятилетия для выяснения фундаментальных принципов молекулярной эволюции в основном использовали сравнительный анализ белковых последовательностей и структур. А вот о долговременной эволюции фенотипов известно крайне мало, хотя именно фенотипические признаки играют ключевую роль в естественном отборе и адаптациях к меняющимся условиям окружающей среды. Недавно был проведен беспрецедентный по масштабам анализ бактериальных фенотипов, реконструированных с помощью геномных данных. Оказалось, что фенотипы эволюционируют со своей особенной скоростью, а весь процесс условно делится на две стадии: быструю и медленную. Интересно, что во время медленной стадии, которая длится миллиарды лет, за единицу времени меняется постоянное число фенотипических признаков.

Давным-давно, в 1849 году, американский биолог Джозеф Лейди обнаружил необычных нитевидных бактерий в кишечнике насекомых. Спустя много лет, в 1900-х годах, стало известно, что подобные бактерии обитают в кишечнике позвоночных животных. Не так давно выяснилось, что эти странные микроорганизмы обладают мощными иммуностимулирующими свойствами. В течение 50 лет ученым не удавалось вырастить сегментированных филаментных бактерий in vitro. И только сейчас, в 2015 году, это наконец свершилось!

ДНК-вакцины относятся к типу принципиально новых биологических препаратов. С их разработкой связывают большие надежды на повышение эффективности профилактики не только заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы, но и аллергических, аутоиммунных и даже онкологических болезней. Более двадцати лет назад возникла идея использовать гены возбудителей заболеваний для активации защитных механизмов. Конструкция ДНК-вакцин гениально проста: главные компоненты в ней — вектор и целевой иммуноген. Но, несмотря на это, ДНК-вакцины не стоят на страже нашего здоровья: их не вводят пациентам в поликлиниках, они не продаются в аптеках...

«Что там в рисе исследовать? Его китайцы уже вдоль и поперек изучили!» — именно так мне отказали в устном докладе на одной из конференций. В этом есть доля правды, ибо чего только с рисом не делали! А о том, что делали — расскажу.

В истории науки часто одно открытие может растянуться на десятки лет. И почти каждая Нобелевская премия имеет такую предысторию, растянувшуюся на многие годы. Наш случай — именно из таких. Ведь, казалось бы, к середине XX века были известны все виды инфекционных агентов — вирусы, бактерии, грибы, простейшие... Но природа оказалась богаче. И скрытнее: причину некоторых странных и очень страшных заболеваний искали более полувека. За раскрытие этой тайны Стэнли Прузинер в 1997 г. удостоился Нобелевской премии, а возбудитель болезни — упоминания в формулировке Нобелевского комитета: «за открытие прионов, нового биологического принципа инфекции».