Дальтонизм излечим?
Новая методика, разработанная генными инженерами из университетов Вашингтона и Флориды, показала, что можно вылечить даже животное, страдающее от цветовой слепоты с рождения.
В исследовании принимали участие две обезьяны — беличьи саймири по имени Дальтон и Сэм. Они с рождения не различают красный и зеленый цвета. Все из-за того, что их организму для этого необходимы две копии гена, определяющего появление рецепторов опсинов в клетках сетчатки глаза. Похожая цветовая слепота встречается и у людей-дальтоников.
С помощью вирусных векторов обезьянам внедрили человеческую версию гена опсина, чувствительного к красному свету. Для этого специальный вирус ввели за сетчатку глаза. Чтобы определить, начали ли животные различать цвета, ученые научили обезьян головой нажимать на чувствительный экран, указывая таким образом на область цветных точек среди массива точек серых. Через 20 недель выяснилось, что цветное зрение обезьян стало значительно лучше.
Ранее считалось, что восстановить цветное зрение у взрослого животного или человека невозможно, так как недостаточно просто обеспечить его фоторецепторами. Специалисты полагали, что для появления новой способности мозгу необходимо было бы создать еще и нервные пути для передачи новых импульсов. Однако, как показал опыт с обезьянками, это не так. В мозге существует некий запас прочности, который позволяет восстановить зрение с помощью генной инженерии, что, конечно же, только на руку человеку.
Сейчас ученые и медики тестируют несколько технологий генного восстановления человеческого зрения, которые находятся на начальных стадиях проверки на безопасность.
----------------------------------
Крыса – большой мыслитель
Процессы мышления, вызова воспоминаний и сны имеют больше общего на нейрофизиологическом уровне, чем принято считать. Об этом говорят Мэтью Уилсон и его коллеги из Института исследований обучения и памяти Массачусетского технологического университета, поставившие ряд новых опытов.
Уилсон продолжает свои интересные исследования механизма памяти у животных, косвенно раскрывающие секреты и нашего собственного мозга. Ранее он и его коллеги установили, что крысы вспоминают обучение задом наперед и что грызунам буквально снятся зрелища прошедшего дня. Теперь ученые решили сопоставить работу нейронов в мозге зверьков в разных случаях: когда те проходили новый лабиринт, преодолевали знакомый лабиринт и останавливались на полпути, вспоминая, куда нужно повернуть дальше, и когда крысы спали и им снилось прохождение все того же лабиринта.
При помощи специальной аппаратуры Уилсон регистрировал активность отдельных нейронов в гиппокампе — отделе мозга, который, как считается, играет ключевую роль в процессах записи и последующего воспроизведения воспоминаний.
Когда животные пробегают по лабиринту, отдельные клетки, называемые «нейронами места», включаются в последовательности, специфической для того или иного участка пути. Так что, только глядя на эти последовательности, экспериментаторы могут сказать, в какой части лабиринта находится крыса.
Предыдущая работа Уилсона показала, что во время сна у крыс активируются точно те же нейронные последовательности, словно грызун вспоминает заученную «партию», мысленно пробегая по лабиринту вновь. Причем скорость такого воспроизведения бега в голове животного оказывается намного выше нормальной.
А в новых опытах исследователи установили следующий факт: когда крыса останавливается на перекрестке, не зная, куда повернуть, она точно так же включает ускоренную «перемотку» воспоминаний лабиринта, причем как в прямом, так и в обратном порядке.
Сравнивая содержания моментов воспроизведения с фактическим расположением крыс в лабиринте и их поведением до и после включения воспоминаний, исследователи установили, что зверьки думали не только о своем недавнем опыте, но и о вариантах вроде «Что, если я поверну и пойду обратно к началу?». Это предполагает, что одинаковые механизмы в мозге включаются и для того, чтобы вспомнить прошлое, и для того, чтобы подумать о будущих действиях.
----------------------------------
Комета с Юпитером «не сошлись характерами»
Международная команда физиков изучала движение 400-метровой кометы 147P/Kushida-Muramatsu и случайно обнаружила, что чуть больше полвека назад она целых 12 лет моталась вокруг крупнейшей планеты Солнечной системы. В 1949 году Юпитер захватил ее в свои владения и только в 1961-м отпустил. Теперь комета кружится вокруг Солнца близ пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера.
Ранее удалось зафиксировать падение одного временного спутника на поверхность Юпитера – кометы Шумейкеров–Леви 9 в 1994 году. В отличие от нее героиня нынешнего исследования сбежала от газового гиганта. Следующий же прецедент, скорее всего, создаст комета 111P/Helin-Roman-Crockett в период с 2068-го по 2086 год.
----------------------------------
Кто переживет падение астероида?
Группа британских биологов под руководством Хэрриэт Джонс из университета Восточной Англии провела исследование на предмет того, исчезнет ли жизнь на Земле, если наша планета перестанет на время получать солнечную энергию, к примеру после падения астероида.
Считалось, что после глобального затемнения вследствие катастрофы любая биологическая активность вскоре прекратится. Однако опыт показал, что прогноз не столь пессимистичен.
Предполагалось, что из-за такой трагедии в первую очередь пострадают фототрофы – организмы, использующие энергию света для усваивания веществ из окружающей среды и составляющие основную часть растительной среды нашей планеты.
Британские ученые провели эксперимент с различными бактериями, которых они собрали из нескольких пресных и соленых водоемов. В числе опытных образцов были не только фототрофы, но и миксотрофы, которые живут за счет питания органическими и неорганическими веществами, поэтому свет для них не так важен. Все эти микроорганизмы были на полгода помещены в емкость, находящуюся в полной темноте. Когда эксперимент окончился, исследователи обнаружили, что с миксотрофами особенных изменений не произошло, а фототрофы большей частью погибли, но не все. После окончания опыта эти бактерии смогли восстановить свою популяцию.
Секрет выживания «светозависимых» организмов оказался прост. Дело в том, что в экспериментальных условиях миксотрофы переключились на усвоение мертвой органики, таким образом обеспечив циркуляцию питательных веществ в среде. И хотя фототрофам их было трудно усваивать в отсутствие света, но все же пищей они снабжены были.
Заметим, что шестимесячный срок эксперимента был выбран не случайно. Ведь примерно на такой период может погрузиться во мрак наша планета, если на нее упадет комета или астероид.
----------------------------------
Нанять киллера на раковую клетку
Победить множество болезней иммунной системы и даже создать давнюю мечту человечества – лекарство от рака – помогут результаты генетического эксперимента, который поставила группа ученых под руководством Хью Брейди из Имперского колледжа Лондона.
Исследователи нокаутировали у подопытных мышей ген E4bp4, функции которого до настоящего времени оставались неясными. Тем самым был создан первый в мире прецедент животного, у которого нет так называемых естественных киллеров – ЕК-клеток.
Все другие клетки, включая иммунные, остались нетронутыми. Как выяснилось почти сразу, E4bp4 отвечает за производство клеток-киллеров в костном мозге.
Эта революционная модель должна помочь в первую очередь разгадать тайну той роли, что ЕК-клетки играют в аутоиммунных заболеваниях, таких как диабет и рассеянный склероз. Некоторые ученые считают, что эти расстройства вызываются именно неисправными ЕК, которые, вместо того чтобы защищать здоровые клетки, по ошибке их атакуют.
«Теперь мы можем с уверенностью сказать, какой ген на вершине иерархии. Это открывает перед нами невиданные перспективы по его использованию для борьбы с раковыми клетками», — говорит Брейди.
----------------------------------
Лампочка не сдается
Оригинальную лампу, сопоставимую по КПД с флуоресцентными и светодиодными, но выгодно отличающуюся от них простотой, надежностью, дешевизной и безопасностью, создала американская корпорация «Vu1». На днях был представлен первый опытный образец необычного источника света.
Новинка названа «Лампа типа ESL», аббревиатура означает люминесценцию, стимулированную электронами. В основе технологии — старый добрый принцип электронно-лучевых трубок, широко применявшихся ранее для создания изображений, но никак не для освещения. Однако в нее авторы лампы внесли изменения.
Сама лампа напоминает небольшой сильно выпуклый экран, который равномерно покрыт люминофором, дающим ровный белый свет. Но если в кинескопах люминофор бомбардируется узким электронным лучом, последовательно пробегающим строки пикселей, здесь применен специально разработанный источник широкого равномерного «спрея» из электронов, обрушивающихся изнутри лампочки на фосфорный светящийся слой.
Компания говорит, что ESL служит 6 тысяч часов и потребляет на 65 % меньше энергии, чем лампа накаливания той же яркости. И это не единственное преимущество новинки.
Напомним, в качестве основных источников света в домах в эру «после ламп накаливания» обычно называют компактные флуоресцентные лампы (CFL), а также светодиодные приборы (LED). Однако люминесцентные лампы содержат по 5 миллиграммов ртути, что приводит к необходимости правильной утилизации таких отработанных ламп и потенциальному загрязнению среды в случае бесконтрольного выбрасывания их на свалки. К тому же CFL-лампы служат долго только при непрерывной работе, а при частом включении и выключении склонны сравнительно быстро выходить из строя.
Приборы на основе светодиодов лишены обоих этих недостатков. Но нынешние ценники на LED-лампочки в районе $ 40—80 делают их широкое распространение проблематичным.
Серийные лампы ESL должны стоить около $ 20, сообщает «Vu1».
