Итоги 2024 года: курица или яйцо, клеточная память и поиск внеземной жизни

Портал «Научная Россия» обобщает выдающиеся исследования зарубежных учёных в разных областях: химии, биологии, медицине, археологии, истории и астрономии. Весь год рассказывалось о ярких научных новостях международной арены. Наступает время подвести итоги и вспомнить наиболее примечательные события уходящего года!

Борьба с раком

Многие исследования посвящены новым методам и инструментам в борьбе с раковыми заболеваниями. В 2024 году учёные университета Нотр-Дам (США) … разработалиАвтоматизированное устройство диагностирует глиобластому – агрессивный и нелечимый вид опухоли мозга, за менее чем час. В основе диагностики лежит биочип, который с помощью электрокинетической технологии выявляет биомаркеры, повышенно вырабатываемые при некоторых типах рака, таких как глиобластома, в составе внеклеточных везикул. Разработанное для диагностики глиобластомы устройство можно адаптировать для обнаружения других типов биотехнических наночастиц. Это открывает возможности применения технологии для выявления рака поджелудочной железы, сердечно-сосудистых заболеваний, деменции и эпилепсии.

Ученые из Базельского университета в Швейцарии обнаружилиУчёные разработали новый способ стабилизировать белковый комплекс, который направлен на поражение раковых клеток. PD-L1— белку, который применяет опухоли для защиты от иммунной системы. У многих видов рака PD-L1Выступает в роли «щита», соединяясь с иммунными клетками и внушая им пренебрежение к раковым тканям, благодаря чему опухоль развивается незаметно. Препятствует PD-L1Это может способствовать иммунной системе в распознавании раковых клеток и более эффективном их уничтожении.

Ученые из Института рака Даны — Фарбера. создали Быстрая молекулярная диагностика рака крови разработана для двух форм лейкемии, вызванных мутациями слияний генов. Технология за два часа точно определяет наличие мутаций в образцах пациентов. Тест применим на этапе оказания медицинской помощи, поэтому врач скорой помощи может узнать в течение нескольких часов, нуждается ли пациент в препарате, жизненно необходимым для спасения.

Гусеница, заражённая Cordyceps militaris, Оранжевым грибом, из которого добывают кордицепс.

Фото: Даниэль Винклер — «Грибной поединок» / Университет Ноттингема.

Исследователи из Школы фармакологии Ноттингемского университета. исследовалиПаразитический гриб, растущий на гусеницах, может стать средством лечения ряда заболеваний. Исследователи изучают кордицепс, вещество из гриба с одноименным названием. Анализ показал, что кордицепс может лечить рак: он прерывает сигналы роста клеток, которые слишком активны при этой болезни. Такой подход может нанести меньше вреда здоровым тканям, чем большинство существующих методов лечения.

Доцент лаборатории «Холодный Спринг Харбор» Михаил Лукьян. нашел способУничтожить раковые клетки посредством голодания, лишив их как основного источника питания, так и его резерва. В эксперименте с клетками рака молочной железы данная стратегия привела к гибели раковых клеток и сокращению опухолей.

Исследователи из Гетеборгского университета разработали модельРазработан новый вид искусственного интеллекта, который выявляет рак путем анализа содержания сахара в крови. Система обнаруживает отклонения всего за несколько секунд. Этот подход более точный и эффективный по сравнению с традиционным, частично ручным методом.

Курица или яйцо

Остаток яичной скорлупы с археологического объекта Баш Тепа – это одно из старейших подтверждений наличия кур на Великом шелковом пути.

Фото: Роберт Спенглер / Институт геоантропологии имени Макса Планка

Одно из исследованийУходящий год дает ответ на извечную загадку курицы и яйца. В Центральной Азии есть свидетельства того, что способность нести множество яиц сделала курицу тем животным, которое мы знаем сегодня — универсальным видом с огромным экономическим значением. Используя фрагменты яичной скорлупы, собранные на 12 археологических памятниках за 1500 лет, международная команда археологов, историков и биомолекулярных ученых показала, что кур разводили в Центральной Азии примерно с 400 г. до н.э. по 1000 г. н.э., и вероятно они были распространены вдоль древнего Шелкового пути. Именно продуктивная кладка яиц сделала домашнюю курицу столь привлекательной для древних народов.

Для получения таких выводов команда собрала десятки тысяч фрагментов яичной скорлупы из мест вдоль главного коридора Шелкового пути. Для определения источника яиц был использован метод биомолекулярного анализа. Как и генетический анализ, этот способ позволил идентифицировать виды по останкам животных, таким как кости, кожа и скорлупа. Метод показал, что многие найденные останки, которые ранее считались костями ранних кур, на самом деле принадлежали диким птицам.

Все, что было не со мной, помню

Ученый из Нью-Йоркского университета передает химические сигналы клеткам, культивируемым в лабораторной посуде.

Фото: Nikolay Kukushkin / New York University

В прошедшем году множество научных статей затрагивали тему памяти. Например, исследователи из Нью-Йоркского университета… обнаружилиВоспоминания формируются не только в мозге. Клетки других частей тела способны запоминать информацию, что открывает новые пути к пониманию работы памяти и создает потенциал для улучшения обучения и лечения заболеваний, связанных с памятью. Ученые воспроизвели процесс обучения, изучив в лаборатории клетки человека из нервной ткани и почки, подвергнув их воздействию химических сигналов, подобно влиянию нейротрансмиттеров на клетки мозга во время изучения новой информации. В ответ клетки активировали «ген памяти», работающий в клетках мозга при обнаружении закономерностей в информации и перестройке связей для формирования воспоминаний.

Учёные из Берлинского университета Шарите. доказалаГлубокий сон полезен для памяти. Эксперты полагают, что во время сна мозг воспроизводит события дня, переместив информацию из кратковременной памяти гиппокампа в долговременную, расположенную в неокортексе. Важную роль в этом процессе играют «медленные волны» — синхронные колебания электрического напряжения в коре головного мозга, появляющиеся во время глубокого сна. Их можно измерить с помощью ЭЭГ. Волны возникают при одновременном повышении и понижении электрического напряжения во многих нейронах несколько раз в секунду.

Стресс снижает точность воспоминаний. выяснилиНеврологи из Университета Торонто обнаружили, что высокий уровень кортикостерона в крови препятствует мышам формировать ясные воспоминания. Животные вместо этого создают общие образы, которые закодированы большим числом нейронов.

Неврологи из Центра медицинских исследований университета Джонса Хопкинса. узналиГде хранятся воспоминания в мозге млекопитающих? Команда обнаружила, что стимуляция нейронов в двух областях мозга мышей: прилежащем ядре, отвечающем за дофаминзависимое поведение, и дорсальном околоводопроводном сером веществе, отвечающем за защитное поведение, — реактивировала пространственную память и заставляла мышей искать укрытие.

Могут ли умственные нагрузки противостоять проблемам памяти? искали ответИсследователи Американской академии нейрологии выяснили: когнитивная стимуляция на работе в разных возрастных группах (30, 40, 50 и 60 лет) связана с уменьшением риска возникновения легких когнитивных нарушений после 70 лет. Выводы показывают важность работы, требующей сложных мыслительных процессов, для сохранения памяти и мышления в пожилом возрасте.

Жирная и сладкая еда мешает подросткам запоминать информацию. обнаружилиУчёные Университета Южной Калифорнии выяснили: если млекопитающие питались нездоровой пищей в детстве, у них возникают нарушения памяти, которые остаются и во взрослом возрасте. Переход на здоровое питание не устраняет эти последствия.

Тайны далеких галактик

За год наблюдения за астрономическими и астрофизическими событиями произошло множество интересных открытий. Среди них особенно выделяются находки группы красных точек в небольшой области ночного неба, сделанные новым космическим телескопом «Джеймс Уэбб». JWSTВ первый год своего функционирования он обнаружил объекты, не отличавшиеся от обычных галактик по данным более старого телескопа «Хаббл». Учёные из Австрийского института науки и технологий… писалиНе предназначенный для этого конкретного назначения JWSTПомогли установить, что тусклые маленькие красные точки, найденные в далекой истории Вселенной, являются уменьшенными копиями невероятно больших черных дыр. Таковые объекты могут пересмотреть наше понимание происхождения черных дыр.

Астрономы Саутгемптонского университета обнаружилиМеста рождения гигантских эллиптических галактик раскрывают тайны их формирования. Древние галактики, напоминающие по форме футбольный мяч в отличие от нашего плоского диска Млечного Пути, долгое время оставались загадкой для астрофизиков. Новое исследование, как утверждают ученые, помогло разгадать эту головоломку: столкновение двух дисковых галактик заставило газ — субстанцию, из которой рождаются звезды — опуститься к центру, породив триллионы новых звезд. Эти космические столкновения произошли примерно 8–12 млрд лет назад, когда Вселенная находилась на более активной стадии своего развития.

Столкновение двух галактик-антенн.

Фото: Цин-Хуа / NASA

Ученые из Чилийского университета имени Андреса Белло. сделалиПервый подробный снимок звезды за пределами Млечного Пути, сделанный новым телескопом. VLTЕвропейская южная обсерватория впервые применила очень большой телескоп. запечатлелОблако «Темный волк». В этом году с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» получили … удалось увидетьУдивительное соединение квазара и галактики в отдаленных уголках Вселенной.

Спутниковый снимок, сделанный аппаратом Евклид, демонстрирует скопление галактик Персея, погруженное в нежный голубой свет отдельных звёзд.

Фото: ЕКА/Юклид/Консорциум Юклида/НАСА, обработка изображений М. Монтес (ИАК) и Ж.-К. Кюландре (CEA Париж-Саклей).

Астрономы Европейской южной обсерватории с 2019 г. наблюдалиПробуждение огромной черной дыры в режиме реального времени, когда раньше незаметная галактика… SDSS1335+0728Внезапно интенсивность света возросла до беспрецедентного уровня. Первые кадры с космического аппарата «Евклид». выявилиМногие звёзды находятся вне галактик. Такое положение вызывает интерес к истокам таких звёзд, так как обычные процессы образования звёзд происходят внутри галактик.

Утверждения о находке жизни на экзопланете вызвали сомнения. NASAОбнаружение признаков жизни на отдаленной планете космическим телескопом «Джеймс Уэбб» вызвало обеспокоенность астрономов Калифорнийского университета в Риверсайде. опроверглиЭтот вывод и описание того, как телескоп может обнаружить газ, вырабатываемый живыми организмами, могут разочаровать энтузиастов поиска внеземной жизни.

В Новом году портал «Научная Россия» будет рассказывать о новых открытиях зарубежных учёных. С праздником!