Свежий выпуск «Медицины в контексте» посвящен эпигенетике:

https://youtu.be/djosN-WdU3Y

Эскпериментальное доказательство трансгенерационной передачи эпигенетических изменений у млекопитающих: мыши передали добавленные учеными метильные метки четырем поколениям потомства
Эпигенетические изменения влияют на активность генов на протяжении всей жизни организма, но из геномов половых клеток они исчезают, что дает возможность потомству начинать собственное существование «с чистого эпигенетического листа». По крайней мере так представлялось ученым до недавнего времени. Сейчас появились новые свидетельства того, что эпигенетические изменения могут передаваться через много поколений, несмотря на существующий механизм их «вымывания». Исследователи из Института Солка в Лахойе, Калифорния, добавили эпигенетические метки – группы атомов -СН3, называемые метильными группами - в разные места на геном мышей специальной линии, а затем отследили эти метки в четырех последующих поколениях экспериментальных грызунов. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Cell.
Эксперт издания The Scientist Патрик Аллард из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе назвал эту работу экспериментом мечты. Вопрос о возможности передачи эпигенетических изменений через поколения - негенетического наследования опыта бабушки - обсуждается очень давно, до сих пор все свидетельства были косвенными.
https://www.the-scientist.com/news-opinion/mice-pass-epigenetic-tweaks-to-pups-70962?utm_campaign=TS_DAILY_NEWSLETTER_2023&utm_medium=email&_hsmi=247009230&_hsenc=p2ANqtz-91htwKouAiqBvF0wWfHI4C8gi-CU8YrmANhSmrlyCl7RTv1nQw-ZTQLKZEJbbRq5nEuqvS3K4QxqHghRDfgTBv0oyys0KxCX1G7bAOsNDNvseIgj4&utm_content=247009230&utm_source=hs_email

Исследования сейсмологов показали, что внутреннее ядро Земли может иметь собственное внутреннее ядро

Внутреннее ядро Земли - твердый железно-никелевый шар, вращающийся под слоем жидкого металла. Новое исследование предполагает наличие в описанной схеме еще одного, самого внутреннего ядра, которое может быть свидетелем начальной фазы эволюции нашей планеты. Само исследование опубликовано в Nature Communications, его авторы, геофизики Тан-Сон Фам (Thanh-Son Pham) и Хрвое Ткалчич (Hrvoje Tkalčić) из Австралийского национального университета (Australian National University) в Канберре, «проникли» во внутреннее ядро Земли, применив новый метод отслеживания отголосков землетрясений, который позволил обнаружить изменения в прохождении сейсмическими волнами самой глубокой зоны протяженностью 650 км, представляющей, по их мнению, диаметр ядра внутри ядра. Самое внутреннее ядро, таким образом, вдвое меньше внутреннего ядра, диаметр которого 1200 км, и оно тоже металлическое.
Для уточнения своих представлений о структуре внутреннего ядра Фам и Ткалчич использовали большое количество сейсмометров, с помощью которых можно получить данные об искривлении сейсмических волн по мере прохождения через твердый железно-никелевый шар в центре Земли. «После больших землетрясений Земля осциллирует, колеблется как язык колокола, и это происходит на протяжении дней, а не часов», цитирует Ткалчича Nature News.

Чтобы определить эти осцилляции ученые регистрировали формы волн вблизи очага землетрясения и точно в противоположной точке на поверхности Земли. «Мы наблюдали своего рода пинг-понг», говорит Тан-Сон Фам. Каждая такая реверберация, то есть прохождение волны с одной стороны земного шара на другую и обратно, занимало около 12 минут, и сейсмометры регистрировали до пяти «отскоков» для каждого сейсмического события. Всего в этом исследовании было проанализировано таким образом 200 землетрясений магнитудой 6 и выше, произошедших за последнее десятилетие. Фам и Ткалчич обнаружили, что через глубинную и внешнюю часть внутреннего ядра сейсмические волны проходят по-разному. Во внутренней части внутреннего ядра они замедляются в одном направлении, а при прохождении через внешнюю часть – в другом. Авторы предполагают, что это может быть связано с разной организацией кристаллов железа во внешнем слое ядра и внутри его. Однако не все сейсмологи согласны с тем, что новые наблюдения свидетельствуют о существовании отдельного глубинного внутреннего ядра. По мнению Дэна Фроста (Dan Frost) из Университета Южной Каролины, которое приводит Scientific American, опубликованные австралийскими сейсмологами результаты могут отражать скорее постепенные изменения внутри ядра, чем внезапный переход к другому ядру.


https://www.nytimes.com/2023/02/23/science/earth-core-seismic-waves.html

Древняя ДНК выявила генетическое разнообразие среди популяций сходных культур ледникового периода и разные судьбы охотников-собирателей
30 000 лет назад Европа представляла собой обширное открытое степное пространство со стадами мамонтов и прочей мегафауны, но поразительно однообразной человеческой культурой, которую археологи называют граветтской. Граветтскую культуру отличают укрытия, построенные из костей мамонта, а также небольшие костяные фигурки женщин с выраженными вторичными половыми признаками. Артефакты граветтской культуры находят от Испании до западной России. Но представители этой культуры не были единым народом, как могло показаться. Новые данные, опубликованные в Nature большим международным коллективом авторов, среди которых есть российские ученые, свидетельствуют о том, что популяции граветтской культуры на территории Испании и Франции генетически отличаются от групп, живших на территории нынешних Чехии и Италии. Это открытие было сделано в ходе детального анализа почти 400 геномов европейцев, живших на территории от Пиренейского полуострова до западных степей современной России в интервале от 45 000 лет назад, когда на континент пришли первые Homo sapiens, до 6 000 лет до нашей эры. «Это исследование заполняет брешь в пространстве и времени», цитирует руководителя исследования Козимо Поста (Cosimo Posth), палеогенетика из Тюбингенского университета (University of Tübingen) в Германии, Science.org.

ДНК также пролила свет на судьбу древних европейцев в связи с ухудшением климатических условий в интервале от 25 000 до 19 000 лет назад, когда наступил период последнего ледникового максимума, покрывший большую часть северной и центральной Европы километровым слоем льда. Археологи полагали, что люди начали спасаться в свободных от льда южных регионах Европы около 26 000 лет назад, а затем тысячелетия спустя, когда лед начал таять, постепенно проникали на север. На Пиренейском полуострове и на юге Франции так и было. Но на Апеннинском полуострове, как показала ДНК, линия беглецов от ледникового максимума оборвалась. По словам Поста, «популяция людей граветтской культуры полностью исчезла». Сменившая их после ледникового максимума популяция на территории нынешней Италии генетически связана с Ближним Востоком, и ученые предполагают, что послеледниковое заселение Апеннинского полуострова шло за счет новой популяции, пришедшей с Балкан. А 14 000 лет назад, когда за несколько сотен лет температуры на континенте резко повысились, стали происходить культурные изменения, которые заметили археологи. ДНК показала полное замещение популяции: пережившие ледниковый максимум представители мадленской культуры почти исчезли, на их место пришли популяции, мигрирующие на север из постледниковой Италии.

https://www.science.org/content/article/ancient-dna-upends-european-prehistory?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_campaign=DailyLatestNews&utm_content=alert&et_rid=328035538&et_cid=4620623

Этому ТГ-каналу сегодня ровно год, и это - с разницей в неделю - годовщина закрытия "Гранита науки" на Эхе Москвы. "Граниту" в июле исполнилось бы 25 лет. Впрочем, неважно, новости науки живут своей жизнью. Высокогорье Армении на месяц станет аналогом Марса для исследователей космоса
Австрийский космический форум (Austrian Space Forum) выбрал Армению страной своей следующей аналоговой симуляции под названием AMADEE24. Для экспертной организации, занимающейся изучением возможностей подготовки на Земле к исследованиям других планет, эта симуляция 14-я по счету. Миссия, связанная с перспективой полета человека на Марс, начнется в марте 2024 года. Как поясняет австрийское научно-популярное издание Futurezone, задачи всех миссий Австрийского космического форума состоят в тестировании материалов, анализе проявляющихся системных дефектов и поиске решений. Каждая неполадка, обнаруженная при аналоговом моделировании, означает, что в космосе будет на одну уязвимость меньше. Испытания AMADEE24 будут проходить на высокогорном каменистом плато – природном аналоге марсианской поверхности. «Это своего рода геологический близнец Красной планеты», сказал на пресс-конференции в Вене директор Австрийского космического форума Гернот Грёмер (Gernot Grömer). Состав экипажа симуляционной миссии уже определен: в нем две женщины и четверо мужчин из Австрии, Германии, Израиля, Италии и Великобритании. Аника Мехлис (Anika Mehlis) из Германии станет первой женщиной – руководителем подобной миссии. По словам Грёмера, «на месяц Армения станет хабом марсианских исследований». Ожидается, что научную поддержку AMADEE24 окажут 250 исследователей из разных стран, и это будет крупнейшая и сложнейшая марсианская симуляция.

Моделирование деятельности человека и роботов на марсианской поверхности в земных условиях уже стало эффективным инструментом для разработки архитектуры будущих миссий. NASA для этих целей использует пустыню Атакама в Чили, в частности, здесь проходили полевые испытания прототипов нескольких марсоходов. Инженеры тестировали их шасси, а также способность отбирать и анализировать пробы грунта.
Аналоговые симуляции позволяют оценить достоинства и ограничения будущих пилотируемых космических экспедиций, а кроме того, благодаря им можно представить возможные «подводные камни» будущего реального автоматизированного процесса управления миссией. Места аналоговых исследований выбираются по геологическому и топографическому сходству с Марсом. Соответствие той или иной области требованиям, предъявляемым к месту марсианской симуляции, определяется несколькими факторами. Прежде всего следует изучить физические и геологические характеристики местности. Австрийский космический форум, готовясь к симуляции AMADEE24, остановил свой выбор на Армении по результатам анализа образцов почвы и осадочных пород, собранных во время предварительных исследований в разных местах планеты.


https://futurezone.at/science/oesterreichisches-weltraumforum-oewf-mars-mission-armenien-simulation-analog/402347367?fbclid=IwAR1qw7WwjwkSJNJBY37ZCP5ci8O0cKDJssqj5J1GcBg_miinVQSDT70rOeE

Мозг управляет поведением при заражении гриппом благодаря особым нейронам в гортани
Заражение гриппом может заставить людей, помимо их воли, слечь в постель и потерять аппетит. Группа нейробиологов из Гарвардской медицинской школы в Бостоне, штат Массачусетс, выявила у мышей нейроны, которые уведомляют мозг о заражении гриппом, вызывая снижение подвижности, чувства голода и жажды. Статья об этом опубликована в Nature. По словам эксперта Nature News Ишмаила Абдус-Сабура из Колумбийского университета в Нью-Йорке, это исследование меняет парадигму представлений о поведении при болезни.
До сих пор считалось, что молекулы-посредники из места заражения перемещаются в мозг через кровоток, а проникая в мозг, они напрямую активируют области, которые запускают программу болезненного поведения. Среди главных кандидатов на роль этих молекул-мессенджеров были сигнальные химические вещества, называемые простагландинами, Простагландины вырабатываются в инфицированных тканях. Аспирин и ибупрофен блокируют выработку простагландинов, а также подавляют болезненное поведение, а потому ученые предполагали, что триггером болезненного поведения служат простагландины.
Новое исследование показало, что за возникновение болезненного поведения отвечает специфический рецептор простагландина, называемый EP3. EP3 обнаружен на нейронах по всему телу, включая мозг. Чтобы проверить его функцию, авторы удалили рецепторы EP3 мозга у мышей и заразили животных вирусом гриппа. Но мыши все равно изменили свое поведение на болезненное, что указывает на то, что мозг не получает инфекционных сигналов от простагландинов, переносимых кровью.
В то же время ученые обнаружили, что ключевыми агентами являются специфические EP3-содержащие популяции нейронов, расположенные на шее мыши. Эти нейроны имеют ответвления, которые тянутся от мышиного эквивалента миндалин к стволу мозга. Такая география целесообразна: область миндалин «служит интерфейсом между наружным воздухом и тем, что попадает в дыхательные пути», говорит соавтор исследования На-Рюм Бин из Гарварда. Область миндалин богата клетками иммунной системы, которые при встрече с патогенами вырабатывают простагландины.
Авторы допускают, что подобные нейроны, соединяющиеся с другими частями тела, могут уведомлять мозг и о других инфекциях.
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00675-0?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=b501740c9f-briefing-dy-20230309&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-b501740c9f-46636034

Новый сверхпроводник проявляет свои свойства при комнатной температуре
Физик из Университета Рочестера (University of Rochester) Ранга Диас (Ranga Dias) объявил о том, что он с сотрудниками достиг долгожданной цели – создал сверхпроводник, работающий при комнатной температуре при почти комнатном давлении – на проходившей в Лас-Вегасе ежегодной конференции Американского физического общества (American Physical Society). Почти одновременно с выступлением Диаса публикация о созданном им «материале мечты» вышла в Nature. Многими учеными это сообщение было встречено с энтузиазмом, потому что появление материала, проводящего электрический ток без энергетических потерь, коренным образом усовершенствует технологии, в которых используется электричество. Но среди экспертов есть и скептики, напоминающие о том, что прошлогоднюю статью группы Диаса о другом сверхпроводнике пришлось отозвать из-за сомнений в качестве методики обработки исходных данных. До сих пор сверхпроводимость наблюдалась только при низких температурах и высоких давлениях, что очень ограничивает использование материалов с таким свойством. Новое соединение - легированный азотом гидрид редкогоземельного металла лютеция - проводит электрический ток без сопротивления при 21 градусе Цельсия и при давлении около одного гигапаскаля, сообщает издание Quanta. Это все еще высокое давление, в 10 раз превышающее давление в глубочайшей точке планеты – на дне Марианской впадины, но оно в 100 с лишним раз меньше, чем давление, необходимое в прежних экспериментах по созданию сверхпроводящих материалов.
Для получения нового сверхпроводника ученые зажали кусочек тонкой лютециевой фольги в крошечных алмазными тисках и ввели в реакционную ячейку, где находились тиски, смесь газов водорода и азота. Затем они повысили давление до двух гигапаскалей, а температуру до 200 градусов Цельсия и поддерживали эти условия в течение трех дней. Так получился синий кристалл, сохранивший свою форму и цвет после ослабления давления. Последующее повышение давления на 0,3 гигапаскаля привело к тому, что синий кристалл превратился в розовый, а его электрическое сопротивление упало до нуля, пишет Science.org. По поводу причин такого изменения физических свойств соединения среди экспертов возникли споры, связанные с закономерностями поведения кристаллической решетки, содержащей гидриды. Для прояснения вопроса Диас с коллегами должны «сделать все возможное, чтобы их результаты могли быть воспроизведены в других лабораториях», считает Михаил Еремец (Mikhail Eremets) из Института химии Макса Планка (Max Planck Institute for Chemistry), работающий над созданием гидридных сверхпроводников много лет.

https://www.science.org/content/article/revolutionary-blue-crystal-resurrects-hope-room-temperature-superconductivity?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_campaign=DailyLatestNews&utm_content=alert&et_rid=328035538&et_cid=4629500

Мышей с двумя биологическими отцами удалось вывести японским ученым
Группа эмбриологов из Университета Осаки (Osaka University) получила из клеток самцов мышей яйцеклетки, которые, будучи оплодотворенными и пересаженными самкам, развились в здоровое и способное к размножению потомство. Доклад об этом был представлен руководителем исследования Кацухико Хаяси (Katsuhiko Hayashi) на Третьем международном саммите по редактированию генома человека (Third International Summit on Human Genome Editing), который прошел в начале марта в Лондоне. Как отмечает Nature News, результаты экспериментов Хаяси пока нигде не опубликованы, а до использования представленного им подхода на человеке еще очень далеко. Тем не менее это демонстрация метода, который может открыть путь к устранению причин некоторых форм бесплодия и даже допускает получение эмбрионов от однополых родителей. Ученые в разных странах и лабораториях работают в этом направлении не один год. Прорыв совершил Кацухико Хаяси в 2020 году, описав генетические изменения, которые необходимы клеткам для созревания в яйцеклетки в лабораторных условиях. В 2021 его группа показала, как можно воссоздать микросреду яичников мыши для выращивания яйцеклеток, способных дать здоровое потомство. Вооружившись этим знанием, Хаяси с коллегами взялись за проект создания яйцеклеток из клеток взрослого самца мыши. Они репрограммировали их, чтобы получить индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), подобные эмбриональным стволовым клеткам. Затем эти клетки культивировали до тех пор, пока некоторые из них не утратили спонтанно присущую клеткам самцов Y-хромосому. После чего отобранные клетки обработали веществом под названием реверсин, вызывающим ошибки распределения хромосом во время клеточного деления, и отслеживали в растущей культуре клетки, которые стали хромосомально женскими, то есть несущими две копии Х-хромосом.
Из этих плюрипотентных клеток путем добавления выявленных ранее генетических сигналов авторы получили зрелые яйцеклетки. Их оплодотворили мышиными сперматозоидами и подсадили полученные эмбрионы в матку мыши-самки. Выживаемость потомства была невысока. Из 630 пересаженных эмбрионов детенышами стали лишь семь. Но эти мышата нормально росли и развивались, а достигнув взрослого возраста были фертильными. Между экспериментами на мышах и медицинским применением описанного метода лежит огромная дистанция, хотя бы потому, что, по словам Хаяси, «есть большая разница между мышами и людьми». И эти различия часто осложняют усилия по перенесению открытий в репродуктологии и биологии стволовых клеток от мышей в клинику. Кроме того, Хаяси с коллегами пока не изучили как следует потомство, полученное в эксперименте, чтобы выяснить отличается ли оно как-то от мышат, рождающихся от обычного скрещивания.
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00717-7?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=b501740c9f-briefing-dy-20230309&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-b501740c9f-46636034

Позже напишу подробнее, а пока кратко: генетики-вирусологи нашли убедительные свидетельства того, что пандемия COVID-19 - это результат передачи коронавируса SARS-C0V-2 человеку из дикой природы, возможно, от енотовидной собаки. Это животное продавалось на рынке в Ухане. Возможно, был промежуточный переносчик, заразивший енотовидную собаку, но, судя по всему, никак не лабораторная утечка. https://www.theatlantic.com/science/archive/2023/03/covid-origins-research-raccoon-dogs-wuhan-market-lab-leak/673390/

Как обещала: Новые данные связывают истоки пандемии COVID-19 с енотовидной собакой на Уханьском рынке
Международная группа ученых заявила об обнаружении генетических данных из образцов, собранных на рынке в китайском городе Ухане, которые связывают коронавирус с енотовидными собаками, сообщает New York Times. Новые сведения подкрепляют версию о том, что пандемия могла быть вызвана инфицированным животным – объектом нелегальной торговли видами дикой фауны и флоры на Хунаньском оптовом рынке морепродуктов (Huanan Seafood Wholesale Market) в Ухане. Образцы были получены в январе 2020 года вскоре после того, как рынок был закрыт китайскими властями из-за подозрений в том, что он имеет отношение к вспышке нового вирусного заболевания. Они представляли собой мазки со стен и пола рынка, а также металлических клеток и тележек, используемых для перевозки животных. В образцах, оказавшихся положительными по коронавирусу, ученые обнаружили генетические последовательности животных, большая доля которых пришлась на енотовидную собаку. Совмещение генетического материала вируса и животного в одном образце еще не означает, что сама енотовидная собака была инфицирована. Но даже если она была заражена вирусом, из этого не следует, что именно животное передало вирус людям. Вирус мог попасть к человеку от другого животного, или же кто-то, зараженный вирусом, мог передать его енотовидной собаке, поясняет New York Times. Как бы то ни было, анализ позволяет утверждать, что енотовидные собаки – пушистые зверьки, похожие на лис и, как известно, способные передавать коронавирусы – оставили свои генетические «подписи» в том же месте, где был обнаружен генетический материал вируса.
По мнению экспертной группы, которую представляют Майкл Воробей (Michael Worobey), эволюционный биолог из Университета Аризоны (University of Arizona), вирусолог Кристиан Андерсен (Kristian Andersen) из Института Скриппс (Scripps Research Institute) в Калифорнии и биолог Эдвард Холмс (Edward Holmes) из Сиднейского университета (University of Sydney), новые данные согласуются со сценарием попадания вируса к людям из дикой природы. В научной печати их выводы пока не опубликованы, анализ был представлен в издании The Atlantic. Новые генетические последовательности стали доступны для анализа международными экспертами после того, как китайские ученые, в числе которых были и аффилированные с Китайским центром контроля и предупреждения заболеваний (Chinese Center for Disease Control and Prevention), выложили в феврале этого года необработанные данные на международную платформу обмена генетическими данными GISAID. Удивительно, что сейчас этих данных там нет. Кто их удалил и почему – неясно.
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00827-2

Ну а ВОЗ обвиняет Китай в сокрытии данных, которые указывают на природное происхождение ковида: https://www.nytimes.com/2023/03/17/health/covid-origins-who.html

Новый выпуск авторской программы Марины Аствацатурян «Медицина в контексте» продолжает цикл, посвященный эпигенетике. Однако в данном случае его тема переплетается с исследованиями когнитивных функций.

Гостья программы Варвара Евгеньевна Дьяконова, доктор биологических наук, профессор РАН и главный научный сотрудник Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, расскажет о повреждении ДНК при работе мозга – постмитотическом мутагенезе нейронов – в контексте эволюционных решений, которые «снижают плату» за пластичность мозга.

Смотрите премьеру 24 марта в 15:00 на www.1med.tv или на YouTube

#медицинавконтексте

Про Бетховена Людвига вана (такое написание имени композитора заимствовано у любимого поэта Сергея Плотова, найдите в сети стишок, не пожалеете)
Все сегодня обсуждают результаты анализа ДНК Бетховена, только что опубликованные в Current Biology. Они не дают ответа на вопрос, мучающий музыковедов, историков, а также некоторых врачей на протяжении почти двух столетий (Бетховен умер 26 марта 1827 года). Это вопрос о причине смерти композитора. Но в ходе исследования выяснились интересные детали. Наиболее обстоятельно и интересно, на мой взгляд, история и предыстория исследования изложены New York Times.
Вот тезисы, которые вынесла я.

1. Прядь волос, которую после смерти Бетховена отрезал себе на память его преданный помощник юный композитор Фердинанд Хиллер, оказалась принадлежащей женщине, причем женщине из евреев группы ашкенази. Эту реликвию спустя десятилетия Фердинанд подарил своему сыну, и уже в наше время, в начале 2000-х, она стала объектом книги Рассела Мартина «Волосы Бетховена», а также документального фильма. Но, как выясняется сейчас, необоснованно.
2. Прядей волос Бетховена было много (к моменту похорон волос на голове композитора почти не осталось, все обрезали безутешные поклонники). Авторы нынешнего исследования скупали эти волосы на аукционах, находили в музеях. К началу исследования в руках ученых было пять идентичных образцов, добытых в разных местах. К слову, по поводу пряди, хранившейся в семье Хиллеров, есть предположение, что ее подменила жена сына Фердинанда Софи Лион, еврейка по происхождению, ее родственников теперь будут искать для проверки этой идеи по их ДНК.

3. Анализ идентичных образцов ДНК из волос Бетховена показал, что он был генетически предрасположен к заболеванию печени. Но, кроме этого, в волосах обнаружилась ДНК вируса гепатита В. Как мог заразиться им композитор, неясно, потому что этот вирус попадает в организм либо половым путем, либо при нестерильных инъекциях, либо при рождении. Последний вариант представляется ученым наиболее вероятным, потому что о сексуальных связях Бетховена ничего не известно, а инъекционным наркоманом он точно не был. В любом случае сочетания генетической предрасположенности с хронической инфекцией для развития цирроза печени достаточно.

4. Еще один вывод исследования: Y-хромосома Бетховена отличается от Y-хромосомы пяти человек с фамилией ван Бетховен, живущих в Бельгии и, согласно архивным документам, имеющих с композитором общего предка, жившего в XVI веке. Это известие шокировало ван Бетховенов - наших современников. Как пишет один из исследователей, «родство с композитором было частью их идентичности». Есть версия о том, что отец Людвига – плод внебрачной связи бабушки композитора. (Она, в отличие от внука, действительно страдала алкоголизмом, если верить источникам New York Times).

5. ДНК-анализ никак не объясняет прогрессирующей глухоты Бетховена, которая началась, когда ему было 20 с небольшим лет, и развивалась на протяжении трех десятилетий до полной потери слуха. Это была не наследственная глухота.

https://www.nytimes.com/2023/03/22/health/beethoven-death-dna-hair.html

Лауреатом Абелевской премии 2023 года стал Луис Каффарелли
Луиса Каффарелли (Luis Caffarelli), американца аргентинского происхождения, New York Times назвала математиком, «который изучает уравнения, описывающие природу». Его специализация - нелинейные дифференциальные уравнения в частных производных. Сообщение Абелевского комитета (The Abel Committee), который отбирает кандидатов в лауреаты Абелевской премии (The Abel Prize), поясняет, что эти уравнения устанавливают зависимость между одной и более неизвестными функциями и их производными, они инструмент для предсказания поведения объектов физического мира. Под поведением подразумеваются и резкие колебания финансовых рынков, и турбулентность воздушных и водных потоков, и распространение инфекционных заболеваний. Все это может быть описано математически при помощи дифференциальных уравнений в частных производных. Как отмечает New York Times, сами уравнения часто выглядят просто, но найти «точные решения дьявольски трудно и на самом деле, как правило, невозможно». 74-летний Луис Каффарелли, который в настоящее время работает в Техасском университете (University of Texas), значительно продвинулся в понимании дифференциальных уравнений в частных производных, даже когда полное решение все еще остается недостижимым. «Немногие другие ныне живущие математики внесли больший вклад в наше понимание дифференциальных уравнений в частных производных, чем Луис Каффарелли», отмечается в сообщении Абелевского комитета. Достижения ученого определили решение Норвежской академии наук и литературы (Norwegian Academy of Science and Letters), присуждающей премию. Церемония награждения пройдет 23 мая в Осло. Денежный эквивалент Абелевской премии, которая считается аналогом Нобелевской премии в математике, составляет 7,5 млн норвежских крон, это около 700 000 долларов США.
 
В своих интервью Каффарелли говорит, что ему нравится беседовать с учеными, и иногда он предлагает им математические подходы, которые они могли бы попробовать применить в своих исследованиях. Но бывает и так, что ученые предлагают ему проблемы, над которыми он мог бы поработать. Одна из таких проблем объединяет так называемые задачи с препятствиями, в числе которых задачи со свободными границами. Пример последних – описание формы тающего льда. Граница между жидкой водой и льдом всегда составляет 0 градусов по Цельсию, но эта поверхность смещается по мере таяния льда, что сильно усложняет задачу описания. «Каффарелли был первым человеком, который действительно понял эту проблему более чем в одном измерении», говорит специалист по дифференциальным уравнениям в частных производных Карлос Кениг (Carlos Kenig) из Чикагского университета (University of Chicago).

https://www.nature.com/articles/d41586-023-00833-4

Знали ли вы, что от думания ДНК ломается? Я-вот не знала. В свежем выпуске программы "Медицина в контексте" речь пойдет и об этом, в гостях на 1MedTV была замечательная Варвара Дьяконова: https://www.youtube.com/watch?v=EIRKG2r_I20

Это не только про первую регистрацию рукотворных нейтрино, это еще и про остаточное – точечное - присутствие российской науки на международной научной арене
В Большом адронном коллайдере впервые зарегистрировали нейтрино – продукт физического эксперимента
Хотя нейтральных фундаментальных частиц нейтрино производится в ходе столкновений протонов в Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider) немало, до сих пор их не получали в количестве, достаточном для регистрации. Новое достижение международной науки, локализованной в Европейском центре ядерных исследований (CERN), где работает Коллайдер, открывает путь к новой физике. Не имеющие заряда и почти не взаимодействующие с материей нейтрино считались неуловимыми, «частицами-призраками», но благодаря детектору эксперимента FASER (Forward Search Experiment), который был запущен в прошлом году с началом сессии работы коллайдера Run3, открываются новые возможности понимания физических свойств космических нейтрино, которые пролетают большие расстояния и, взаимодействуя с веществом Земли, помогают изучать дальний космос. «Мы открыли нейтрино от совершенно нового источника, коллайдера частиц, в котором два пучка протонов сталкиваются друг с другом на экстремально высоком энергетическом уровне», цитирует Джонатана Фэна (Jonathan Feng) из Калифорнийского университета в Ирвайне (UC Irvine), участника коллаборации FASER, Phys.org. Фэн – инициатор эксперимента FASER, в котором участвуют больше 80 исследователей из 22 научных институтов в разных странах, в том числе из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне. О регистрации полученных в коллайдере нейтрино на проходившей в Италии 57-й Мориондской конференции «Электрослабые взаимодействия и единые теории» (Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories) рассказал Брайан Петерсен (Brian Petersen) из CERN.
Нейтрино, открытые около 70 лет назад, наиболее распространенные частицы в космосе, и они «были очень важны для создания Стандартной модели физики элементарных частиц», отмечает Джейми Бойд (Jamie Boyd), один из официальных представителей коллаборации FASER. «Но ни одного нейтрино, производимого в коллайдере, до сих пор не было зарегистрировано в эксперименте», подчеркивает он. Большинство нейтрино, изучаемых физиками с момента их открытия, были низкоэнергетическими нейтрино. Но нейтрино зарегистрированные детектором FASER имеют самую высокую энергию, когда-либо достигнутую в лаборатории. Они подобны нейтрино, образуемым в верхних слоях атмосферы, в широком атмосферном ливне вторичных субатомных частиц, в результате множественных каскадных реакций космических лучей. Одна из вторичных частиц распадается с испусканием нейтрино.
https://phys.org/news/2023-03-team-neutrinos-particle-collider.html

Про мораторий на обучение систем ИИ Все, конечно, уже видели открытое письмо руководителей пяти главных компаний- разработчиков инвазивных нейроинтерфейсов или по крайней мере слышали об их призыве ко всем лабораториям в мире немедленно приостановить как минимум на полгода обучение систем ИИ, более мощных, чем GPT-4. Воззвание вызвало широкую дискуссию, а некоторые наблюдатели (журналисты), очевидно, по молодости/неведению оценили его как «беспрецедентное и революционное». Мне же вспомнилась историческая Асиломарская конференция, созванная в 1975 году создателем первой рекомбинантной ДНК, отцом генной инженерии, Полом Бергом (в 1980-м ему будет присуждена Нобелевская премия).
Первую в мире генно-инженерную конструкцию – ту самую рекомбинантную ДНК – Берг создал 1972 году. И, как водится, первый восторг по этому поводу сменился паникой (алармисты были всегда). В 1974 году мудрый Берг написал письмо в крупнейшие научные журналы, в котором призвал к мораторию на любые операции с рекомбинантными ДНК по меньшей мере на год, и тогда же он предложил созвать конференцию для обсуждения потенциальных рисков таких исследований. В 1975 году в калифорнийском Асиломаре по инициативе Пола Берга собрались полторы сотни ученых и врачей, имеющих отношение к ДНК-исследованиям (среди ученых было пять человек из России во главе с акад. А.А. Баевым). Пригласили и юристов. Идея моратория всеобщей поддержки не нашла, к тому времени уже стало ясно, что некоторые риски преувеличены, но именно в ходе Асиломарской конференции, которая шла много дней, были разработаны основные правила проведения генно-инженерных исследований. Главным итогом конференции стало соглашение о недопустимости проведения работ с потенциально опасными микроорганизмами вне специально оборудованных лабораторий. Когда в 1977 я пришла делать диплом во Всесоюзный НИИ генетики и селекции промышленных микроорганизмов, мне первым делом объяснили, что выделенную ДНК в общую канализацию сливать нельзя, можно только в специальные емкости, которые приедут и заберут специальные люди в специальное место, где все будет уничтожено. Во всем мире все работали и, полагаю, работают так же.

Прошло 40 лет, и в 2016 году Пол Берг подписал письмо с призывом к Greenpeace, ООН и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами. И борьба, похоже, прекратилась. Но не думаю, что письмо сыграло такую уж важную роль, хотя авторитет подписавших его, по моему мнению, не сопоставим с авторитетом сегодняшних хедлайнеров. Просто над цивилизацией сейчас «нависла новая угроза», «угроза» ИИ. Ну-ну.

А Пол Берг умер в феврале этого года в возрасте 96 лет. Здесь по ссылке и письмо Берга 1974 года и много чего еще:

https://dnalc.cshl.edu/view/15021-The-moratorium-letter-regarding-risky-experiments-Paul-Berg.html

У графена обнаружили огромное магнитосопротивление
Материалы, которые сильно изменяют свое электрическое сопротивление в магнитном поле, то есть материалы с магнитосопротивлением, очень востребованы, к примеру, миниатюрными магнитными сенсорами оснащены все автомобили и компьютеры. Но такие материалы редки, и большинство металлов, а также полупроводников меняют электрическое сопротивление при комнатной температуре и в легко достижимом магнитном поле лишь на доли процента. Для получения значительного магнитосопротивления исследователи обычно охлаждают материалы до температур жидкого гелия с тем, чтобы уменьшить рассеяние электронов, которым предстоит следовать траекториям, задаваемым циклотроном. В новом исследовании профессор Манчестерского университета (University of Manchester), нобелевский лауреат сэр Андре Гейм (Sir Andre Geim) с коллегами обнаружили, что магнитосопротивление графена, двумерной формы углерода толщиной в один атом, в поле обычного постоянного магнита с индукцией 1000 гаусс повышается на 100 %. Это рекордное магнитосопротивление для всех известных материалов. «Люди, работающие с графеном, подобно мне, всегда чувствовали, то эта золотая жила физики должна была иссякнуть давно…но графен постоянного доказывает, что мы ошибаемся и является перед нами в новой ипостаси», цитирует Гейма Phys.org. Гейм открыл графен вместе к Константином Новоселовым (Konstantin Novoselov) в 2004 году Манчестерском университете.
Гигантское магнитосопротивление графена, статья о котором опубликована в Nature, удалось обнаружить, введя материал в состояние плазмы, где существуют только переносчики заряда, возбуждаемые температурой. Это плазма быстродвижущихся фермионов Дирака, которая отличается необычайной мобильностью и представляет собой одну из ключевых составляющих выявленного выдающегося магнитосопротивления. «На протяжении последних 10 лет электронное качество графеновых устройств существенно повысилось, и все, похоже, сфокусировались на поиске новых феноменов при низких температурах жидкого гелия, игнорируя то, что происходит в диапазоне рабочих температур, в условиях окружающей среды», отмечает один из авторов исследования Алексей Бердюгин (Alexey Berdyugin), работающий не только в Манчестере, но и в Национальном университете Сингапура (National University of Singapore). Помимо рекордного магнитосопротивления ученые также обнаружили, что при повышенных температурах нейтральный графен превращается в так называемый «странный металл». В таких материалах рассеяние электронов становится необычайно быстрым. Поведение странных металлов пока не до конца понятно и остается загадкой, которую пытаются разгадать во многих лабораториях мира.
https://phys.org/news/2023-04-giant-magnetoresistance-dirac-plasma-high-mobility.html

Миссию к Юпитеру и его спутникам запустило Европейское космическое агентство
Автоматический Исследователь ледяных спутников Юпитера (The Jupiter Icy Moons Explorer), сокращенное от англоязычного название миссии - JUICE, был запущен 14 апреля с космодрома Куру во Французской Гвиане. Юпитер, будучи крупнейшей планетой Солнечной системы, сам по себе вызывает большой интерес астрономов, но не менее привлекательны для ученых и его массивные спутники, возможно, скрывающие под своей ледяной поверхностью обитаемые океаны. Аппарат Европейского космического агентства (European Space Agency) JUICE будет особенно пристально изучать три из них: Каллисто, Европу и Ганимед. «JUICE - одна из наиболее важных миссий, когда-либо отправляемых в Солнечную систему, и определенно самая сложная», цитирует главу европейского агентства Джозефа Эшбахера (Josef Aschbacher) New York Times. На борту космического аппарата весом шесть тонн 10 новых научных приборов, предназначенных для исследования спутников и получения изображений. Путь к Юпитеру аппарат JUICE должен преодолеть за восемь лет, выполнив при этом подталкивающие его гравитационные маневры при пролете мимо Венеры, Марса и Земли. В орбиту Юпитера он войдет в июле 2031 года. Когда космический корабль в конце концов достигнет Юпитера, он начнет облетать три намеченных спутника. Во время запланированных 35 облетов аппарат будет искать магнитные сигналы и другие свидетельства присутствия океанов под поверхностью спутников, а также попытается определить размер этих океанов. Еще одна задача миссии – отслеживание движения внешней части спутников под воздействием гравитационного притяжения Юпитера и, возможно, под влиянием подповерхностных океанов.
Наиболее перспективный в плане поисков жизни спутник - Европа. По оценкам астрономов, подледный океан Европы находится в прямом контакте с каменистым дном, которое может быть источником питания и энергии для поддержания жизни, поскольку гидротермальные потоки прорываются в вертикальном направлении. Вокруг Европы для аппарата JUICE запланировано два облета. Каллисто он облетит 21 раз. Этот спутник может иметь соленый океан, но существование на нем жизни представляется маловероятным. А главная цель миссии – изучение Ганимеда, спутника столь большого, что по размерам он превосходит планету Меркурий. Аппарат должен попасть в орбиту вокруг Ганимеда в декабре 2034 года, и так он станет первым космическим кораблем на орбите спутника во внешней Солнечной системе. Обращение вокруг Ганимеда позволит ученым получить детальное представление о характеристиках этого спутника. Ганимед - единственный спутник в Солнечной системе, у которого есть собственное магнитное поле, возможно, обусловленное жидким железным ядром, подобным земному.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice/ESA_s_Juice_lifts_off_on_quest_to_discover_secrets_of_Jupiter_s_icy_moons

Замедление глубинных потоков Южного океана грозит планетарной катастрофой

У берегов Антарктиды триллионы тонн холодной соленой воды погружаются на большую глубину, и это погружение обеспечивает так называемую «опрокидывающую» циркуляцию - одну из основных систем циркуляции океана на Земле, которая перераспределяет тепло на нашей планете. Вместе с теплом потоки опрокидывающей циркуляции разносят углерод, кислород и питательные вещества, оказывая таким образом влияние на продуктивность морских экосистем. Но в настоящее время появились тревожные признаки замедления этих циркуляционных потоков. Как пишет издание The Conversation, со временем они могут и вовсе остановиться. Если это произойдет, то в мировом океане снизится содержание кислорода, уменьшится поступление питательных веществ к поверхности морей и океанов, и кроме того, продолжится таяние антарктического льда, потому что без циркуляции повысится температура воды у шельфовых ледников. Последствия будут глобальны и скажутся на экосистемах океанов, климате и уровне моря, который повысится. В новом исследовании, опубликованном в Nature австралийскими учеными, представлена прогностическая модель изменения глубинных океанических потоков до 2050 года, и она показывает замедление опрокидывающей циркуляции в водах, окружающих Антарктиду, и потепление глубокого океана в течение ближайших десятилетий. Физические измерения показывают, что эти процессы уже идут полным ходом. Виной тому климатические изменения. По мере таяния антарктических льдов в океаны попадает все больше пресной воды. Это препятствует погружению холодной, соленой и богатой кислородом воды на дно Южного океана. Обычно со дна вода распространяется в северном направлении, что обеспечивает вентиляцию отдаленных районов Индийского, Тихого и Атлантического океанов. Но все это может прекратиться уже при нашей жизни, отмечает The Conversation.

«Согласно нашим прогнозам, антарктическая опрокидывающая циркуляция должна остановиться в этом столетии», сказал в комментарии CNN координатор исследования Мэтью Ингланд из австралийского Центра передового опыта в антарктических исследованиях (Centre for Excellence in Antarctic Science). «В прошлом такие опрокидывающие циркуляции менялись на протяжении 1000 лет или около того, мы же говорим об изменениях в течении нескольких десятилетий. И это довольно радикально», добавил он. Модель австралийских ученых ограничена 2050 годом. За этой отметкой без существенного сокращения выбросов в атмосферу потепление климата продолжится и ледники не прекратят свое таяние. Если так, то и опрокидывающая циркуляция в Южном океане не перестанет замедляться до конца этого столетия и после, заключают авторы.

https://theconversation.com/torrents-of-antarctic-meltwater-are-slowing-the-currents-that-drive-our-vital-ocean-overturning-and-threaten-its-collapse-202108

Персонализированная мРНК-овая вакцина для меланомы может предотвратить рецидив заболевания

Новая противораковая вакцина, подогнанная под генетические изменения в клетках опухоли отдельного пациента, показала многообещающие результаты в небольшом клиническом испытании, которое было проведено международной группой ученых на базе Онкологического центра Перлмуттера в Медицинском центре Лангон при Нью-Йоркском университете (NYU Langone’s Perlmutter Cancer Center). В исследовании участвовали около 150 человек, прошедших хирургическую операцию по поводу меланомы, рака кожи. По наблюдениям в течении 18 месяцев, те из них, кто наряду с иммунотерапевтическим препаратом получил также персонализированную вакцину, не заболевали повторно с большей вероятностью, чем те, кого не вакцинировали. Результаты испытания были представлены на ежегодной конференции Американской ассоциации исследований рака (American Association for Cancer Research) и, как отмечает Science.org, это первое четкое свидетельство того, что вакцина, сконструированная в соответствии с мутациями опухоли пациента, может предотвращать ее возвращение. Речь идет вакцине на основе мРНК, генетической молекулы, последовательность которой воспроизводит уникальную для каждого пациента ту или иную опухолевую мутацию.

Противораковые вакцины должны «обучать» Т-клетки иммунной системы атаковать опухоль, «показывая» им белок, или антиген, обычно выступающий на поверхности опухолевой клетки. Но большинство разрабатываемых до недавнего времени вакцин оказывались недостаточно эффективны, потому что те же самые антигены, что есть у опухолей, встречаются и на поверхности нормальных клеток. В начале 2010-х, когда стоимость определения последовательности ДНК заметно снизилась, некоторые исследователи обратились к выявлению мутаций в опухоли пациента, а затем начали создавать вакцины, вызывающие производство в организме соответствующих мутантных белков, называемых неоантигенами и обнаруживаемых только в опухолевых клетках. Несколько небольших исследований показали, что неантигенные вакцины способны стимулировать специфические Т-клетки у пациентов с меланомой, а также раком толстой кишки, легких и головного мозга, и по крайней мере в случае меланомы это может предотвращать рецидив. Как показало совместное исследование компаний Merck и Moderna, в результате введения персонализированной вакцины вероятность рецидива и смертельного исхода среди пациентов группы высокого риска снизилась на 44%. Высокий риск определялся тем, что до хирургической операции меланома распространилась в лимфатические узлы. Такие пациенты наряду со стандартным послеоперационным лечением получали каждые три недели на протяжении четырех месяцев вакцину с мРНК, кодирующей 34 неоантигена, специфических для опухоли каждого пациента.

https://www.smithsonianmag.com/category/science-nature/