Microbiology

Американские ученые сумели вырастить бактерий, которые способны жить без фосфора — одного из базовых элементов жизни. Вместо фосфора эти бактерии используют мышьяк. Мышьяк является химическим аналогом фосфора, поэтому способен подменить фосфор в биохимических реакциях, идущих внутри клетки. Результаты этого эксперимента фантастичны. Если они подтвердятся, то перед нами первый пример живого существа, изменившего репертуар жизненно необходимых элементов.

Рис. 1.&n ... Читать дальше »

Тля, красная от рождения, становится с возрастом зеленой, если в ней живет симбиотическая бактерияRickettsiella. Другой симбионт, Hamiltonella, не влияет на окраску насекомого. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Многие фенотипические признаки насекомых определяются не генами самого насекомого, а генами живущих в нём симбиотических микроорганизмов. Это заставляет рассматривать насекомых (и многих других животных) как симбиотические «сверхо ... Читать дальше »

Схема эксперимента Дианы Додд (1989). Мухи Drosophila pseudoobscura, в течение нескольких поколений привыкавшие к жизни на двух нестандартных средах (крахмале и мальтозе), в дальнейшем предпочитали скрещиваться только со «своими», то есть с мухами, приспособившимися к такому же корму. Рис. из статьи: А. М. Куликов, А. В. Марков. Иммунная система, стресс и видообразование: звенья одной цепи? // Природа. 2009. №10. Стр. 11–17

... Читать дальше »

Паразитические нематоды (окрашены красным) в корне кукурузы. Фото с сайта extension.iastate.edu

Ферменты, расщепляющие целлюлозу, пектины и другие компоненты оболочки растительных клеток, почти не встречаются у животных, однако паразитирующие на растениях нематоды (круглые черви) имеют богатейший арсенал таких ферментов. Французские ученые показали, что на ранних этапах своей эволюции растительноядные нематоды позаимствовали гены этих ферментов у различных бактерий. Именно благодаря этим з ... Читать дальше »

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae: желтые пятна — это след отпочковавшейся дочерней клетки. В эукариотической клетке дрожжей имеется 6704 гена, из них 2460 имеют прокариотическое происхождение. Среди «прокариотных» генов 952 — эубактериальные гомологи, а 216 — архейные гомологи. Фото с сайта www.microbiologyonline.org.uk

Сравнение двух групп генов дрожжей — унаследованных от архейных предков и от эубактериальных — выявило, что по всем показ ... Читать дальше »

Клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae под дифференциальным интерференционно-контрастным микроскопом. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Биоэтанол — один из самых перспект ... Читать дальше »

Бактерии Wolbachia (окрашены зеленым) в семеннике насекомого. ДНК сперматозоидов окрашена красным. Фото с сайта serc.carleton.edu

Паразитическая бактерия Wolbachia, живущая в клетках многих видов насекомых, наследуется по женской линии и поэтому заинтересована в том, чтобы зараженные ею самки производили на свет больше дочерей и меньше сыновей. В ответ на выработанные вольбахией адаптации, позволяющие ей смещать соотношение полов в популяциях хозяев в пользу самок, некоторые насекомые выработали «контрадаптации», повышающие вероятность рождения самцов. При& ... Читать дальше »

С этой надписью на кружке — «Альтруизм — корень всех зол» — вполне согласятся современные медики, уставшие бороться с устойчивыми к антибиотикам бактериями. Как выяснилось, именно за счет альтруистических отношений бактерии быстро и эффективно вырабатывают резистентность к антибиотикам. Фото с сайта www.zazzle.com

Американские ученые открыли новый способ, с помощью которого бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам. Для этого ученые подошли к проблеме устойчивости к антибиотикам нетрадиционно: исследовали не отдельных устойчивых мутантов, а всю популяцию выживших клеток. Они выясни ... Читать дальше »

Рис. 1. Усредненная картина распределения биомассы фитопланктона (точнее, содержание хлорофилла) по всей акватории Мирового океана, полученная с помощью: (a) широкополосного сенсора SeaWiFS и (b) «Сканера прибрежной зоны» (Coastal Zone Color Scanner, CZCS). Различия между данными, полученными с помощью разных аппаратов, незначительны. Центральные части океанов ... Читать дальше »

Горячие источники в Беппу (Япония) — излюбленные места обитания термофильной цианобактерииThermosynechococcus elongatus. Фото с сайта nonstoptotokyo.co.uk

Характерной особенностью геномов высших организмов являются многочисленные интроны — некодирующие вставки в генах, которые вырезаются из РНК перед трансляцией (синтезом белка). Предполагают, что интроны эукариот произошли от особой разновидности мобильных генетических элементов — так называемых «интронов группы&nb ... Читать дальше »

В ходе мониторинга эпидемии СПИДа в Южно-Африканской Республике было проведено три крупномасштабных обследования населения — в 2002-м, 2005-м и 2008 году. Обследование показало, что сейчас носителем ВИЧ-инфекций является каждый девятый житель страны и каждая третья молодая женщина. В последние годы эпидемическая ситуация немного улучшилась за счет снижения заболеваемости среди детей и подростков и молодых женщин в возрасте до 29 лет. Исследование свидетельствует о чрезвычайной важности информирования населения и в особенности молодежи.

... Читать дальше »

Химическая структура атразина. Изображение с сайта en.wikipedia.org

Мечта каждого ученого, занимающегося синтетической биологией, — перепрограммировать клетки так, чтобы они могли самостоятельно выполнять сложные задания — например, синтезировать или, наоборот, расщеплять какие-то вещества. Постепенно эта мечта начинает сбываться: недавно были созданы мутантные клетки кишечной палочки (Escherichia coli), которые распознают гербицид  ... Читать дальше »

Бактерии с химически синтезированным геномом (на фото) быстро размножаются и внешне практически не отличаются от «диких» бактерий Mycoplasma mycoides. Изображение из обсуждаемой статьи в Science

Сотрудники института Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute) сообщили об успешном создании первых микроорганизмов с искусственным геномом. Собранный из химически синтезированных фрагментов ДН ... Читать дальше »

Паразитическая оса Aphidius ervi (вверху) предпочитает откладывать яйца в тлей зеленого цвета, красные тли ее интересуют существенно меньше. Божьи коровки (внизу), напротив, предпочитают охотиться на красных тлей. Фото с сайтов www.hdc.org.uk и www.cirrusimage.com

Американские ученые доказали горизонтальный перенос генов от грибов к тлям. Это один из немногих неопровержимых примеров горизонтального обмена генами между эукариотическими организмами. Тли инкорпорировали грибные гены десятки миллионов ... Читать дальше »

Кишечная флора помогает млекопитающим переваривать углеводы растительного происхождения. Особенности нашей диеты влияют на эволюцию кишечных бактерий. Французские ученые обнаружили, что микробы, живущие в кишечнике японцев, производят особые ферменты для расщепления порфирана. Этот углевод содержится в красных водорослях, которые в Японии издавна составляют важную часть рациона. Гены ферментов-порфираназ были заимствованы японскими кишечными микробами у морских бактерий путем горизонтального генетического обмена. Бактерии из кишечника американцев таких генов не имеют.

... Читать дальше »

Германские биохимики обнаружили у некоторых микробов необычный фермент с двойной функцией, участвующий в синтезе глюкозы. Свойства фермента и положение его обладателей на эволюционном дереве согласуются с гипотезой о том, что жизнь зародилась в горячих вулканических источниках, а первые живые организмы были хемоавтотрофами, то есть получали энергию из простых окислительно-восстановительных реакций и самостоятельно производили органику из CO₂.

Крупная клетка термофильной арх ... Читать дальше »

Ученые разработали схему эксперимента, позволяющего поместить в квантовое состояние суперпозиции вирус гриппа. Будучи — с какой-то долей вероятности — одновременно опасным и безопасным для здоровья человека, такой вирус, в полной аналогии с «котом Шрёдингера», передавшись человеку, переведет его в состояние, когда тот одновременно и болен, и здоров.

Вскоре физики смогут переводить вирусы в состояние квантовой суперпозиции. Рис с сайта  ... Читать дальше »

Схема, объясняющая сходство иммунной реакции при травме и инфекции. Митохондрии сохранили в структуре своих белков и ДНК специфические бактериальные признаки. Поэтому вещества, попадающие в кровь при разрушении митохондрий, провоцируют иммунный ответ. Рисунок из синопсиса к обсуждаемой статье в Nature

Даже при полном о ... Читать дальше »

Схема строения бактериофага (слева) и электронная микрофотография фага Т4. Изображения с сайтов www.thenakedscientists.com и www.scienceclarified.com

Эксперименты с вирусами Ф2 и их жертвами, бактериями Pseudomonas fluorescens, подтвердили классические представления, согласно которым эволюционная «гонка вооружений» резко ускоряет накопление генетических различий и способствует дивергенции (расхождению) эволюционирующих линий. Вирусы, вынужденные приспосабливаться к эволюции своих жертв, накапливали му ... Читать дальше »

Бактерии защищаются от вирусов, стараясь опознать паразитов еще до того, как те внедрят свою ДНК в клетку. Но если заражение всё же произошло, бактерии используют другой тип защиты; он обеспечивается присутствием в клетке особого локуса CRISPR. Фото с сайта www.hybridmedicalanimation.com

В последние годы биологи активно исследуют недавно открытый особый тип иммунитета у бактерий и архей. Иммунный ответ обеспечивают специальные РНК, гены которых располагаются в особых локусах, получивших назва ... Читать дальше »

Гамма-протеобактерии рода Xanthomonas вызывают заболевания как минимум у 124 видов однодольных и 268 видов двудольных растений, в том числе у земляники (слева) и перца (справа). Фото с сайтов strawberry.ifas.ufl.edu и www.umassvegetable.org

Бактерия Xanthomonas вводит в растительные клетки белки TAL, которые проникают в ядро и регулируют активность генов. Германские и американские исследователи независимо друг от друга расшифровали ... Читать дальше »

Термит-грибовод Macrotermes и его урожай — плодовые тела грибов Termitomyces. Фото из обсуждаемой статьи в Science

Развитию взаимовыгодных симбиозов мешает эгоистическая эволюция симбионтов, порождающая «обманщиков», которые хотят только брать, ничего не давая взамен. До сих пор оставалось загадкой, почему нет обманщиков среди грибов, выращиваемых термитами. Как выяснилось, причина в том, что эти грибы в термитниках всегда растут в виде моно ... Читать дальше »

Рис. 1. Многоклеточные трихомы (нити) цианобактерий Oscillatoria ползают друг по другу, иногда образуя интересные «супраклеточные» структуры, например плотно сплетенные «коврики» и разнообразные тяжи. Каждый трихом представляет собой «стопку» из множества клеток, формой напоминающих монету. Фото с сайта www.dr-ralf-wagner.de

Нитчатые цианобактерии способны к скользящему движению. Движение каждой нити подчиняется простым правилам, следование которым может приводить к самосборке сложных стру ... Читать дальше »