Бактериофаги

Бактериофа́ги или фа́ги (от др.-греч. φᾰγω — «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК).

Апоптоз — запрограммированная клеточная смерть

Апоптоз, обусловленный воздействием этопозида на клетки рака простаты из клеточной линии DU145. Последовательность изображений получена из 61-часовой покадровой видеосъёмки с использованием фазово-контрастной микроскопии. Оптическая толщина передаётся с помощью цвета: от серого до жёлтого, красного, фиолетового и, наконец, чёрного. Фото: Википедия

Наши клетки — склонны к самоубийству. Более того, они могут покончить с собой по малейшему поводу: перегрев, радиационное облучение, гипоксия... У них даже есть свои антидепрессанты! Клетки всё время получают сигнал от других клеток: „живи-живи-живи“ и прерывание его сразу приводит к смерти. Но иногда от "соседей" поступает совсем другое послание. Клетки внимательно следят друг за другом, и при неадекватном поведении посылают сигнал апоптоза — запрограммированной смерти.

Биологическая клетка — это сложный и крайне интересный объект, по сути своей она является целым организмом, который рождается, дышит, питается, размножается и умирает. Но это не удивительно, ведь огромная часть живых существ на нашей планете состоят только из одной клетки.

Стоит отличать апоптоз от некроза, который является гибелью клеток в результате травмы и повреждения. Основное отличие — при апоптозе, которые не происходит случайно, из остатков клеток образуются апоптические тела, которые поедаются вызванными для этого фагоцитами, что препятствует воспалению и отравлению соседних клеток, а при некрозе происходит отмирание клеток и целых тканей, сопровождающееся сильным воспалением.

Интересный факт, что термин "апоптоз" означал опадание лепестков и листьев у растений (др.-греч. ἀπόπτωσις — опадание листьев).

Наши клетки — своеобразные ипохондрики и могут покончить с собой по любой причине: перегрев, радиационное облучение, гипоксия и многое другое. В целом клетки на столько склонны к самоубийству, что они все время получают сигнал от других клеток: «Живи-живи-живи» и прерывание этого сигнала сразу приводит к апоптозу.

Условно можно выделить три стадии апоптоза: инициация или получение сигнала, эффекторная стадия, в которой запускаются процессы деградации и, собственно, процесс разрушения и деградация — формирование апоптических тел с последующим поеданием макрофагами.

Выделяют 2 пути инициации: митохондриальный и внешний сигнал.

Схема строения митохондрии

Митохондрии — энергетические станции нашего организма, там собственно и происходит процесс клеточного дыхания с превращением кислорода в воду. В школьных учебниках митохондрии изображались как такие вытянутые овалы разбросанные по всех клетке. Но это не совсем так. Если посмотреть на срез клетки, то вы действительно увидите такую картину, но при трехмерной реконструкции клеток по этим тонким срезам ученые обнаружили, что митохондирия в клетке всего одна, но она имеет сложную изогнутую структуру, поэтому на срезах мы видим различные ее выросты.

Волоски на крыльях помогают летучим мышам держаться в воздухе

Рецепторы на перепонке крыла ощущают аэродинамические условия.

Летучие мыши используют крохотные волоски, чтобы определять скорость и направление ветра, обтекающего их крылья. Это может предупреждать их о возможной опасности потери устойчивости и дает возможность выполнять в воздухе впечатляющие трюки пилотажа.

Летучие мыши – это единственные млекопитающие, способные к активному полету, их крылья фактически являются перепонкой, покрытой микроскопическими волосками. Когда-то ученые полагали, что летучие мыши используют их для ощущения окружающей обстановки во время полета в темноте, но изучение функции волосков было отложено еще 70 лет назад после открытия способности эхолокационной ориентации летучих мышей. Сюзанна Стербинг-д'Анжело, нейробиолог из Университета Мэриленд, и ее коллеги взялись за изучение волосков и обнаружили, что они играют решающую роль для контролирования полета летучей мыши.

Чтобы выяснить, какую информацию получают животные от волосков на крыльях, исследователи имплантировали электроды в мозг летучих мышей и закрепили головы и крылья на виброизоляционном столе. Затем они направили потоки ветра на волоски и наблюдали за полученной мозговой деятельностью.

Воздух активировал нейроны в первичной соматосенсорной коре – части мозга, стимулирующейся чувством осязания. Порывы ветра были недостаточно сильны для активации тактильных рецепторов в перепонке крыла, потому ученые решили, что другие рецепторы, под названием "клетки Меркеля", стимулируются движением волосков. Когда исследователи удалили волоски на крыльях с помощью крема-депилятория, нейроны прекратили отвечать на порывы ветра.

Нейроны реагировали наиболее активно, когда потоки воздуха были направлены на заднюю часть крыла. Порывы ветра сзади могут быть признаком турбулентных условий, а потому исследователи предположили, что информация от волосков может сигнализировать летучей мыши о необходимости стабилизации полета.

Контроль полета

Исследователи продемонстрировали, что волоски также важны во время нормального полета летучей мыши. Они построили искусственный «лес» из сетей и стволов деревьев и обучали животных искать банан или личинку мучного червя в качестве награды. По словам Стербинг-д'Анжело, обучение летучей мыши пролетать через преграды занимает месяцы. Когда животные приспособились к заданию, исследователи сняли их во время полета через лабиринт. После этого они удалили волоски на крыльях летучих мышей и снова сняли их. Без волосков летучие мыши ускоряли полет, и их повороты были шире и осторожнее.

Язык до Киева довезет

Этот пирсинг даст свободу передвижения

Новое устройство позволяет парализованным людям управлять инвалидным креслом, используя собственный язык как джойстик. Авторы уже провели клинические испытания изобретения.

Закончены клинические испытания нового устройства Tongue Drive System для управления инвалидным креслом, команды которому парализованные больные передают движением языка. Эта система управления предназначена для людей, не способных двигать ни руками, ни ногами, — в медицине такое состояние называется тетраплегия или квадриплегия.

В ходе испытаний новое устройство сравнивали с наиболее популярной у таких больных системой управления sip-and-puff, пользуясь которой люди дуют в трубочку, вмонтированную в кресло, или всасывают из нее воздух, подавая компьютеру одну из четырех основных команд: «стоп», «вперед», «направо» и «налево». Испытания показали, что кресло слушается «языкового руля» намного быстрее, чем трубочку, хотя точность выполнения команд в обоих случая была одинаковой.

Вдобавок к этому беспроводная система Tongue Drive System обеспечивает парализованному больному больше степени свободы, позволяя отдавать креслу не четыре, а восемь команд.

Система Tongue Drive System была разработана группой инженеров из Технологического института Джорджии во главе с адьюнкт-профессором Мэйсамом Джованлоо. Об ее устройстве и результатах клинических испытаний, проведенных в Реабилитационном институте Чикаго вместе с коллегами из Шефердовского центра в Атланте и Медицинского центра Северо-западного университета, исследователи рассказали в статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine.

Система представляет собой миниатюрный магнитный язычок, который, будучи прикреплен к верхней поверхности языка, работает как джойстик.

Система представляет собой миниатюрный магнитный язычок, который, будучи прикреплен к верхней поверхности языка, работает как джойстик.

Человек двигает языком вправо-влево, вперед-назад, передавая команды наголовному приемному устройству, отдаленно напоминающему наушники с микрофонами, а оно, в свою очередь, сообщает компьютеру, что делать.

Контрольной группе, состоящей из здоровых людей, в частности, предложили сравнить возможности системы Tongue Drive System с системой, где управление креслом производится непосредственно через компьютер, то есть через клавиатуру и мышку. Например, от них требовалось добраться до цели не в кресле, а на экране компьютера. В ходе решения таких задач мозг перерабатывает нешуточное количество информации. Результаты в обоих случаях оказались очень близкими.

Купольные дома из пенопласта

Сегодняшний стремительный ритм жизни диктует свои условия и заставляет всех подстраиваться. Многие архитекторы, стараясь соответствовать новым требованиям, ищут способы более дешевого и быстрого строительства жилья, но от этого не менее качественного. 

Мир будущего сформируют биотехнологии

Люди научились не только изучать природу, но и управлять ею. Расцвет биотехнологий привел к слиянию естественного и искусственного. Именно биологические инновации станут основой будущего, считает основатель Медиалаборатории МТИ Николас Негропонте.