Ссылки на новости по тематике раздела "Вселенная, Жизнь, Разум"

[Фантазер]

Такие фрагменты ДНК — чистый информационный вирус, способный лишь встраиваться в ДНК хозяина, скрываться и удваиваться вместе с ней, а нередко и отдельно от нее, накапливаясь нередко в геноме десятками и сотнями одинаковых копий.

Инопланетянское вечное письмо,для будущих разумных!

[Maki]

http://trv-science.ru/2022/12/yarchajshij-gamma-vsplesk-trebuetsya-li-novaya-fizika/
Ярчайший гамма-всплеск: требуется ли Новая Физика?

9 октября 2022 года был зарегистрирован самый яркий гамма-всплеск за всю историю наблюдений. Он произошел довольно близко: разные оценки (по линиям поглощения в послесвечении всплеска и по линиям родительской галактики) сходятся на красном смещении z = 0,151 (2 млрд световых лет).

Но самая драматичная сторона этого всплеска вовсе не в его исключительной яркости. Полученные данные очень трудно объяснить без привлечения Новой Физики. Речь прежде всего о гамма-квантах максимальной энергии — 18 ТэВ и тем более 250 ТэВ. Дело в том, что Вселенная непрозрачна для гамма-квантов подобных энергий на длинах пробега в миллиарды световых лет. Для тэвных гамма-квантов существует мощный поглотитель: инфракрасное излучение пыли галактик.

[Серый Страж]

Инфузории выжили и размножились на вирусной диете
https://nplus1.ru/news/2022/12/29/virovore-food-chains

Пресноводные инфузории Halteria sp. выжили и размножились на вирусной монодиете. Это может означать, что вирусы влияют на трофические цепи сильнее, чем считалось прежде. Статья опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи из Университета Небраски в Линкольне под руководством Джона Делонга (John DeLong) обнаружили, что инфузория Halteria sp. может расти и размножаться только на вирусах, без других источников питания.

Исследователи отмечают, что динамика численности Halteria и хлоровирусов согласуется с моделью трофического взаимодействия «хищник-жертва».

[Серый Страж]

Российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
https://news.rambler.ru/science/50044506-rossiyskiy-uchenyy-otkryl-novyy-mehanizm-hraneniya-informatsii-v-dnk/

Более 70 лет считалось, что ДНК содержит и обрабатывает информацию за счет характерной структуры двойной спирали. Однако последние изыскания показали, что эти процессы могут протекать и в других конфигурациях генетических цепочек. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое сродство друг к другу. Более того, короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

[Rattus]

Очень интересная работа, вот только её журналистское описание, как это обычно бывает, довольно далеко от сути полученного результата: спиральность дцДНК тут вовсе ни причём (хотя в оригинальной статье про спираль тоже есть во введении, так что это не отсебятина). Описание классического способа кодирования наследственной информации основано только на комплементарности последовательностей - пространственная структура там - дело десятое.
Тут лучше бы дать сразу ссылку на первоисточник, благо машинный перевод теперь позволяет с ним ознакомиться любому читателю даже без знания языка. И там пожалуй наиболее краткое описание сути подхода нашел в подписи к первой иллюстрации:

Идея, лежащая в основе передачи сигнала посредством коммутации цепей, то есть низкоаффинных взаимодействий по существу некомплементарных цепей: одна цепочка может одновременно взаимодействовать с множеством недокомплементарных цепей с разными несовпадающими последовательностями, тем самым передавая информацию множеству получателей.

[Серый Страж]

Тут лучше бы дать сразу ссылку на первоисточник[/url

Подумал, что раз в самой заметке эта ссылка имеется, то её необязательно отдельно в сообщение включать.

В более подробной статье (https://siriusuniversity.ru/media/news/rossiiskii-uchenii-otkril-novii-fundamentalnii-mehanizm-hraneniya-informatsii-v-dnk) приводятся некоторые любопытные сведения:

Для того, чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Более того, автор показал, что молекулярная коммутация дает возможность лучше управлять экспрессией генов. Если в рамках стандартной парадигмы комплементарный механизм регуляции допускает приблизительно 10¹² вариантов регулирования генов (в таком случае существует всего 4²⁰=10¹² разных 20-нуклеотидных олигонуклеотидов), то Никитин показал, что используя те же 20-нуклеотидные последовательности, можно реализовать не менее 10¹⁷² вариаций регуляции работы гена. Это число значительно превосходит количество элементарных частиц во Вселенной, которых «всего» 10⁸⁰!

Необходимо отметить, что в молекулярной коммутации могут участвовать не только нуклеиновые кислоты. Белки и малые молекулы также могут взаимодействовать по этому принципу, просто предсказать их взаимные аффинности в настоящее время, к сожалению, все еще очень сложно.

[Foma]

arXiv:2301.07165: Inferring the rate of technosignatures from sixty years of nondetection

Интересная работа на тему молчания вселенной. Рассматривается версия, что необнаружение техносигнатур от других цивилизаций может быть связано просто с тем, что Земля оказалась в области галактики, свободной от сигналов.



Ситуацию поясняет рисунок выше. Поскольку каждая ВЦ "светит" конечное время, объем, охваченный ее сигналами, представляет собой расширяющуюся сферическую оболочку конечной толщины, которая могла уже пройти через нас, либо нас еще не достигла. Если это все так, то из текущих 60 лет SETI-тишины можно получить верхние оценки на среднюю частоту испускания сигналов, а также оценить среднее время ожидания сигнала. В предположении характерного распределения звезд в галактике и изотропности излучения в статье на уровне достоверности 95% получен верхний предел в 1-5 новых излучателей в столетие на всю галактику. Среднее время ожидания до следующего прихода оценивается не менее чем в 60-1800 лет. Для случая анизотропного излучения число ВЦ будет соответственно больше, но время ожидания остается примерно таким же. Показано также, что полученный результат слабо чувствителен к продолжительности фазы излучения, во всяком случае для времен менее ~1000 лет.

[Rattus]

Поскольку каждая ВЦ "светит" конечное время

То по сути постулируется существование "Великого Фильтра" после появления цивилизации, способной к контакту.

[Серый Страж]

Иммунные клетки живут дольше своих хозяев
https://www.nkj.ru/news/47422/

Исследователи из Университета Миннесоты трижды с интервалом в два месяца вводили мышам вирус, на который должны были отреагировать Т-лимфоциты. Они и реагировали, начиная активно делиться и одновременно запоминая определённый вирусный белок. Спустя какое-то время Т-лимфоциты, которые запомнили этот белок, пересаживали другим мышам. Пересаженные Т-клетки опять побуждали к делению, вводя мышам тот самый вирусный белок, который иммунные клетки должны были помнить. Затем всё снова повторялось: эксперимент длился десять лет (то есть в четыре раза дольше, чем живёт обычная мышь), клетки пересаживали шестнадцать раз, а на иммунный ответ их провоцировали пятьдесят один раз — то есть пятьдесят один раз Т-лимфоцитам показывали вирусный белок, который они запомнили несколько поколений назад.

В статье в Nature говорится, что спустя шестнадцать пересадок Т-лимфоциты продолжали очень хорошо помнить исходный вирус (точнее, его белок) и очень хорошо размножались, когда снова сталкивались с ним. Если отсчитывать от их исходной популяции, то окажется, что Т-лимфоциты способны увеличить свою численность в 10⁴⁰ раз. Исследователи особо подчёркивают, что среди этих Т-клеток не было никаких молодых пришельцев, все они были потомками самой первой популяции лимфоцитов, которые впервые познакомились с вирусом у самых первых мышей. Сами по себе иммунные клетки не были склонны к безудержному делению: чтобы они начали размножаться, нужен был иммунный сигнал, то есть они должны были наткнуться на вирусный белок. Через какое-то время клетки успокаивались и переставали делиться; каких-либо злокачественных признаков у них не появлялось.

[Серый Страж]

Пространственная память помогает фазанам спасаться от хищников
https://elementy.ru/novosti_nauki/434060/Prostranstvennaya_pamyat_pomogaet_fazanam_spasatsya_ot_khishchnikov

Склонность к языкам и риск психических расстройств имеют общую генетическую основу
https://elementy.ru/novosti_nauki/434063/Sklonnost_k_yazykam_i_risk_psikhicheskikh_rasstroystv_imeyut_obshchuyu_geneticheskuyu_osnovu

[Серый Страж]

Социальность способствует эволюции долголетия
https://elementy.ru/novosti_nauki/434066/Sotsialnost_sposobstvuet_evolyutsii_dolgoletiya

Рис. 1. Распределение трех признаков — уровня социальности, массы тела и долголетия — в классе млекопитающих. Показаны данные по 974 видам. В центре — эволюционное дерево. Важнейшие группы обозначены силуэтами зверей. Данные по массе тела и долголетию (максимальной продолжительности жизни) приведены в логарифмическом масштабе. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature Communications

Сравнительный анализ данных по продолжительности жизни и социальному поведению 974 видов млекопитающих подтвердил положительную связь между социальностью и долголетием: со всеми необходимыми поправками получилось, что социальные звери живут дольше одиночек. Эволюционные переходы от короткоживущего состояния к долгоживущему чаще происходят у социальных млекопитающих, чем у одиночек, однако переходы от одиночной жизни к социальности происходят с одинаковой частотой у коротко- и долгоживущих. Это значит, что сопряженная эволюция социальности и долголетия объясняется не тем, что долголетие способствует отбору на социальность, а тем, что социальность способствует отбору на долголетие.

Главный — и очень важный — результат исследования состоит в том, что, во-первых, подтверждено существование положительной эволюционной корреляции между социальностью и долголетием у млекопитающих. Во-вторых, отвергнута гипотеза о том, что эта корреляция объясняется положительным влиянием долголетия на эволюцию социальности: долгоживущие одиночки становятся социальными не чаще, чем короткоживущие одиночки. В-третьих, подтверждена гипотеза о положительном влиянии социальности на эволюцию долголетия: короткоживущие социальные звери гораздо чаще становятся долгожителями, чем короткоживущие одиночки.

[Серый Страж]

Водород назвали важным источником энергии для морских бактерий
https://nplus1.ru/news/2023/02/08/feast-of-burden
Этот газ может способствовать и выживанию, и росту микроорганизмов

Австралийские, новозеландские и австрийские исследователи выяснили, что молекулярный водород служит существенным источником энергии для бактерий из разных морских экосистем. Они также подтвердили важность монооксида углерода для жизнедеятельности этих микроорганизмов. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Microbiology.

В последнее десятилетие стали накапливаться данные о том, что следовые газы атмосферы служат важным источником энергии для аэробных бактерий в наземных экосистемах. Среди них особое значение в силу распространенности и энергоемкости имеют молекулярный водород (H₂) и монооксид углерода (CO, угарный газ). Микроорганизмы окисляют их с помощью железо-никелевых [NiFe] гидрогеназ групп 1 и 2, а также дегидрогеназы монооксида углерода (CO-дегидрогеназы) формы 1.

С помощью термодинамического моделирования исследователи выяснили, что уровни окисления СО бактериями достаточны для их выживания, но не роста. Водород, напротив, может дать некоторым литогетеротрофным и миксотрофным видам с невысокими запросами энергию для размножения.

Дополнительный анализ массивов данных «Тары» показал, что с ростом глубины вплоть до мезопелагической зоны у бактерий значительно возрастает количество генов аэробных гидрогеназ и СО-дегидрогеназ, а родопсинов, позволяющих получать энергию из света, — резко снижается. То есть с уменьшением освещения эволюционное преимущество получают поглощающие следовые газы литогетеротрофы.

Как пишут авторы работы, полученные результаты вызывают вопрос: водород и CO представляют собой один из наиболее надежных источников энергии в морской воде, почему тогда им пользуется относительно небольшая доля бактерий — значительно меньше, чем в почве?

По мнению исследователей, ограничивающим фактором может быть низкая концентрация железа: гидрогеназам необходимо 12–13 атомов этого элемента на промотор, СО-дегидрогеназам — четыре. Поэтому в поверхностных слоях воды, где света достаточно, для бактерий более выгодны родопсины, которые металлов не содержат.

[Серый Страж]

Биологи открыли новый класс мобильных генетических элементов у бактерий
https://nplus1.ru/news/2023/02/10/tycheposons
Их назвали тихепозонами в честь морской богини удачи Тихе

Микробиологи обнаружили у морских бактерий новый класс мобильных генетических элементов — фрагментов ДНК, способных передаваться от одной бактерии к другой. Эти элементы — которые ученые назвали тихепозонами, в честь древнегреческой богини Тихе, — переносят гены, позволяющие им усваивать полезные метаболиты, а также обеспечивающие им защиту от вирусов. Для этого тихепозоны используют набор генов и молекулярных механизмов, позволяющих им с высокой точностью встраиваться в определенные места генома, не нарушая при этом его целостность. Работа опубликована в журнале Cell.

[gans2]

Семинар НКЦ SETI им. Л. М. Гиндилиса совместно с секцией "Жизнь и разум во Вселенной" Научного совета по астрономии РАН.

Состоится 24 февраля 2023 г., 17:00, zoom


Повестка семинара:

Александр Некрасов.
Семьдесят шестое объяснение парадокса Ферми.

Объяснение Парадокса Ферми отсутствием у более высокоразвитых цивилизаций мотивов обращаться к нашей и подобным нам, принципиально не космическим по масштабу, уровню технологий и образу мышления, цивилизациям (с техническими подробностями).

http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/seminars.html

[Серый Страж]

Прометилировали до седьмого колена
https://nplus1.ru/material/2023/02/14/hereditary-epigenetics
Как биологи заставили мышей унаследовать эпигенетические мутации

Судя по всему, тот метод, который исследователи использовали для навешивания лишних меток, пробуждает в клетке какие-то дополнительные механизмы, которые помогают эти метки поддерживать. Причем в некоторых случаях получаются просто очень стабильные метки, которые даже не сотрешь до конца, а в некоторых — возникает стабильная память о метке. Вокруг метилированного островка образуется нечто, способное сохранить эту память на много дней вперед — с первых дней зародышевого развития мыши и до первых дней после зачатия ее потомков — и заставить клеточные ферменты вернуть эту метку на место.

Как выглядит эта память на молекулярном уровне, ученые сказать не берутся. Можно, конечно, предположить, что это мог бы быть какой-то комплекс белков или видоизмененные гистоны или особенная упаковка нитей ДНК — но тогда придется объяснить, как они сами выдерживают репрограммирование и почему не теряются по дороге. Так или иначе, вопрос об эпигенетическом наследовании после работы Бельмонте становится не яснее, а еще более запутанным — на сцене возникла чья-то тень, и ее обладателя нам еще только предстоит найти.

[Rattus]

Серьезная статья, ценная для широкого читателя как минимум кратко и чётко определёнными фундаментально важными понятиями для биологии во введении:
https://www.mdpi.com/1099-4300/24/4/536

[vika vorobyeva]

Интересная статья, посвященная определению верхней границы биосферы Земли:
https://arxiv.org/pdf/2302.09280.pdf
Авторы рассматривают возможность наличия живых клеток (например, в виде спор) в промежуточной области земной атмосферы, где самолеты и воздушные шары уже не летают (плотность воздуха уже слишком мала), а космические аппараты еще не летают (плотность воздуха еще слишком велика).
Три вида живых организмов находили на высоте 41 км, а на высоте 77 км находили споры грибов (кстати, это были советские ученые в 1974 году, единственная публикация про наличие жизни на такой высоте). На внешней поверхности МКС находили ДНК бактерий из Баренцева и Карского морей.
Авторы предлагают концепцию зонда на основе кубсата, который собрал бы пробы бактерий, вирусов и спор из воздуха на высотах 100-200 км и сел бы с образцами на парашюте.
Вопрос и правда назрел, а кубсат стоит копейки.

[gans2]

http://www.youtube.com/watch?v=jkYdwX7XDw0&t=2607s
Свежий А.Д. Панов и оценки обнаружения ВЦ.

[Скеп-тик]

Эти вещества расширяют зоопарк органических веществ, найденных на астероидах, и сформировались в Рюгу в результате ряда абиотических процессов,

В свете последних данных, а именно попадание на внешнюю обшивку МКС одноклеточных водорослей с акватории Баренцева моря, нельзя считать невозможным лифтинг земной органики за пределы земного притяжения, и её рассеяние в плоскости эклиптики, с аккумуляцией на астероидах и кометах.

[Rattus]

В веществе астероида Рюгу был обнаружен урацил — одно из четырех азотистых оснований рибонуклеиновой кислоты. Концентрация урацила составила 7-11 и 21-32 частей на миллиард в A0106 и C0107, соответственно, что меньше, чем в случае метеорита Оргей. Были обнаружены также структурные изомеры урацила — имидазол-2-карбоновая кислота и имидазол-4-карбоновая кислота. Другие азотистые основания ДНК/РНК не были найдены. Кроме того, в грунте Рюгу обнаружилась никотиновая кислота (витамер витамина В3, концентрация 49-99 частей на миллиард) и ее структурный изомер изоникотиновая кислота (концентрация 49-62 частей на миллиард), никотинамида и его структурных изомеров найдено не было.