Патогены в организме описываются главным комплексом гистосовместимости. Грубо говоря, при беременности начинается генерация возможных профилей угроз, потом это сравнивается с собственными клетками, и всё то, что встречается в организме, из классификатора вычёркивается. Проблема в том, что это не брутфорс, а описание на основании библиотеки. А библиотека от родителей. Поэтому важно иметь двух очень разных родителей с очень разными библиотеками, чтобы не было такого, что вам нужно построить ракету, а есть только стихи Есенина. @KateMosolova спросила, как люди решают такую задачу. Ну, в 1974 году предположили, что по запаху. Потому что мыши так делают. В 1995 году дошли до исследования. 49 девушек нюхали специально заготовленные футболки 44 парней, и со всех собрали кучу данных. Результаты: — Кто не ел контрацептивы в голову — чётко выбирали самый отличающйся иммунный генетический набор. — И вообще наоборот у тех, кто ел оральные контрацептивы. Гипотеза, что таблетки говорили организму, что беременность уже состоялась, и надо держаться поближе к родственникам. В 97-м работу повторили с методологией получше, всё подтвердилось. Вот ещё уточнение 2002 года, там считали количество разных генов. С другой стороны, есть метаанализ реальных супружеских пар. Анализ ДНК тысяч пар — нет такого фактора как "противоположные иммунитеты притягиваются". Среда и культура влияют гораздо сильнее. И есть второй миф: если у партнеров слишком похожие иммуногены, это убивает сексуальное влечение друг к другу. Оказалось — нет. Там была крайне косая изначальная работа, потом её повторили и получили другие результаты. Но! Всё это полная фигня. Собственно: «Мы до сих пор даже не можем сделать вывод, влияют ли эти предпочтения на выбор партнера в реальной жизни» — потому что современные люди что-то дофига чистые и с парфюмом. И ещё неосознанно выбирают себе духи не для того, чтобы замаскировать свой запах, а чтобы химически подчеркнуть и усилить свой собственный генетический профиль. Зато у пар с похожими иммуногенами значительно выше риск выкидышей. Возможно, сортировка идёт там. А вот другая история — как степень родства влияет на количество потомков. Близкородственное скрещивание ведёт к обеднению библиотеки — в частности, если там какой-то ген не работает, запасного из другой библиотеки не будет. С другой стороны, заводчики разных животных знают, что если скрещивать слишком далеких друг от друга особей, потомство тоже получается слабее — разрушаются удачные, притёртые друг к другу комбинации генов. Поскольку в Исландии лучшая генетическая база (это чтобы утром в воскресенье не узнать, что вы родственники), там провели исследование на 160811 пар с известными на 10 поколений родословными. Считали внуков. — Хуже всего близкородственное скрещивание — до троюродных родственников. — Максимум внуков — браки четвероюродных и пятиюродных родственников. — При родстве дальше количество детей и внуков падает. За 200 лет Исландия превратилась из аграрной страны в современную. Люди переехали в города, выбор партнеров стал шире. В итоге среднее родство между супругами упало на порядок. Количество детей в семьях тоже упало (что логично для развитых стран). Так что переезд в мегаполисы — это ещё фактор снижения рождаемости. Работа очень точная, журнал группы "Наука", но всё на исландской популяции. Вполне возможно, в других странах скрепы другие. Ну и вот работа, где один из выводов в том, что в некоторых племенах просто невозможно выбирать по гистосовместимости, потому что есть бизнес-процессы, как правильно делать брак. И там молодых не особо спрашивают, даже если кажется, что уже спрашивают. -- Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты Тупорылые крокодилы — это не характеристика ваших детей, а название Osteolaemus!

Почему нас воротит от насекомых в тарелке Для доброй половины мира жареный сверчок или личинка — обычная еда. А в Европе и Северной Америке при одной мысли об этом многих передёргивает. Принято считать, что дело чисто в культуре и привычке. Но новое исследование намекает: корни отвращения уходят куда глубже — в экологию, гены и рацион наших очень далёких предков. Учёные из Института эволюционной биологии в Барселоне взялись за необычный архив — зубной камень. В окаменевшем налёте сохраняется ДНК того, что человек регулярно ел. Просеяли 745 образцов, некоторым из которых до 33 000 лет. Картина вышла любопытная. У жителей северной Евразии насекомые в меню почти не встречались — ели их редко и, скорее, случайно. Более того, у этих популяций в генах, отвечающих за переваривание хитина (из него сделан панцирь насекомых), закрепились мутации, которые ухудшают его усвоение. Держится эта особенность около 9000 лет — примерно с зари земледелия. А вот у неандертальцев всё было иначе: в их зубном камне ДНК насекомых заметно больше, почти как у шимпанзе, которые подъедают букашек в засуху. Больше всего там следов мух и комаров — похоже, неандертальцы не брезговали падалью с личинками. У народов ближе к тропикам, наоборот, гены настроены на активное переваривание хитина: там термитов и саранчи всегда было в избытке. Так что дело не только в брезгливости. Там, где насекомых было мало, люди попросту разучились их переваривать. Правда, современная переработка эту проблему обходит — из насекомых уже делают муку, где хитин почти не мешает. @vselennayaplus

🧬 Новый гарвардский чип синтезирует 64 цепочки ДНК параллельно и без токсичной химии Группа под руководством Донхи Хама рассказала в Nature Electronics о своем кремниевом чипе с 64 сайтами синтеза, где электричество управляет локальным pH. Вокруг закреплённой ДНК расположены два концентрических электрода: внутренний генерирует протоны, снижая кислотность и запуская ферментативное присоединение нуклеотида, внешний — отводит избыток протонов, не давая реакции расползтись на соседние участки. Цикл за циклом чип собирает до 64 разных последовательностей длиной до 39 нуклеотидов каждая. В демонстрации потенциала для ДНК-хранилищ исследователи закодировали в 64 цепочках 169 байт текста. При попытке нарастить плотность сайтов выяснилось, что узкое место — не кремний, а химия снятия защитных групп, которая пока не поспевает за чипом. «Чип сделал всё, что мы просили, — локализовал низкий pH. Ограничение пришло со стороны химии, и это оставляет чёткий путь для развития», — подытожил соавтор Хан Сэ Джонг

Пять лет без еды — и хоть бы что Знакомьтесь: глубоководный гигантский изопод, морской «мокрица-переросток», который бывает крупнее футбольного мяча. Живёт он на океанском дне, где еда это редкая удача, и спокойно обходится без неё до пяти лет подряд. Как существо таких размеров умудряется голодать годами, учёных давно ставило в тупик. Ответ нашли исследователи из Института океанологии Китайской академии наук и опубликовали в журнале Cell. Секрет, оказывается, в связке двух вещей: огромного желудка и очень медленного обмена веществ. Стратегию описали формулой «больше запасать и меньше тратить». Желудок у изопода занимает около двух третей тела — он буквально ходячая кладовая. Наткнувшись на еду (обычно это падаль, опустившаяся на дно), рачок наедается впрок, а потом резко сбавляет метаболизм и месяцами медленно расходует запас. Но самое любопытное нашли в генах. У изопода обнаружился «чужой» ген ND1, который он когда-то позаимствовал у бактерии-симбионта. Отвечает он за производство энергии в клетках. Чтобы понять, что ген делает, его вживили рыбкам данио, червям-нематодам и даже человеческим клеткам. И вот фокус: при обычной температуре ген только разгонял метаболизм, а на холоде, как раз в условиях глубин — наоборот, придавливал его и экономил силы. У данио устойчивость к голоду подскочила на 37%. Выходит, гигант нашёл изящный компромисс: чтобы быть большим, нужно много энергии, а чтобы выжить в глубинах — её приходится беречь. И помог ему в этом ген, одолженный у бактерий ещё миллионы лет назад. Интересно, смогут ли люди позаимствовать этот ген? @vselennayaplus

Мозг строится через разрывы ДНК Оказывается, чтобы построить здоровый мозг, клеткам приходится буквально рвать собственную ДНК и тут же её латать. Новое исследование в Nature показывает: это норма, а не поломка. Разберёмся по порядку. Когда мозг формируется, свежие нервные клетки не сидят на месте — они протискиваются сквозь плотно набитую ткань к точкам, где станут частью нейронных сетей. И вот это путешествие обходится им недёшево. Учёные из Киотского университета воссоздали такой путь в лаборатории — прогнали нейроны через микроскопические каналы, имитирующие узкие проходы в растущем мозге. Пока клетка протискивалась, флуоресцентные метки подсвечивали в ней разрывы ДНК. Причём не абы какие, а двухцепочечные — когда перерезаны обе нити двойной спирали. Это один из самых опасных типов повреждений: он может привести к мутациям и даже к гибели клетки. Но самое интересное — что было дальше. Стоило нейрону завершить путь, как сигналы повреждений начинали гаснуть. Большую часть разрывов клетка зашивала в течение суток и продолжала работать как ни в чём не бывало. Откуда вообще берётся поломка? Виновник — фермент топоизомераза IIβ. В обычной жизни он делает временные надрезы на ДНК, чтобы снять накопившееся скручивание — примерно как разрезать перекрученный провод, дать ему раскрутиться и соединить обратно. Но под давлением, когда клетка протискивается через тесноту, фермент порой застревает, не успев довести дело до конца. Остаются разорванные концы, которые клетка потом сшивает специальным ремонтным механизмом. У нейронов разрывы приходятся в основном на «неважные» участки генома. А вот у раковых клеток в тех же условиях повреждения случайны и часто бьют по значимым генам — потому и ведут к сбоям. Что будет, если ремонт откажет? Учёные вывели мышей, у которых в нейронах мозжечка не хватало фермента починки. Внешне зверьки развивались нормально, но к ранней взрослости у них появлялись лёгкие проблемы с равновесием — как при человеческих синдромах нестабильности генома. @vselennayaplus

Учёные отредактировали человеческий эмбрион и нашли важный ген для раннего развития Учёные из Кембриджа первыми в мире использовали метод точечного редактирования ДНК (base editing), чтобы изучить работу конкретного гена в человеческом эмбрионе. Это более точный метод на базе CRISPR: он меняет одну «букву» ДНК без разрезания всей цепочки. В эксперименте использовались эмбрионы, оставшиеся у пар после ЭКО и добровольно переданные для исследований. На ранней стадии учёные блокировали работу гена NANOG. Результат показал решающую роль этого гена в развитии человеческого эмбриона. Новые знания должны помочь повысить успешность ЭКО и лучше понять причины ранней потери беременности. В будущем метод могут использовать для редактирования генов, ответственных за тяжёлые наследственные заболевания. Но до клинического применения далеко. Использовать отредактированные эмбрионы для рождения детей сейчас незаконно. https://www.cam.ac.uk/research/news/first-use-of-precision-editing-to-study-human-embryo-development-reveals-role-of-master-gene

А что, если человек научится отращивать утраченное? Саламандре оторвать лапу — не трагедия: она отрастит новую. Тем же могут похвастаться некоторые черви, рыбы и морские звёзды. А вот мы, млекопитающие, такой суперсилы лишены. Потеря пальца или конечности у человека необратима. По крайней мере, так считалось. Работа учёных из Техасского университета A&M намекает, что зачатки этой способности у нас, возможно, всё-таки спрятаны. Чтобы понять суть, заглянем в то, как заживает рана у млекопитающего. Когда ткань повреждена, организм действует так: тромбоциты сворачивают кровь, иммунные клетки убирают мусор, а химические сигналы созывают к месту травмы клетки-ремонтники — фибробласты. Те быстро затягивают рану, заплетая её жёсткими нитями коллагена. Быстро и надёжно — но ценой: вместо регенерации мы получаем рубец. Вот тут и кроется главное открытие. Оказалось, фибробласт стоит на развилке: он может пойти по пути шрама, а может — по пути бластемы, особого сгустка ткани, из которого у тех же саламандр и отрастает новая конечность. Учёные решили подтолкнуть клетки во вторую сторону. На зажившие культи ампутированных пальцев у мышей нанесли фактор роста фибробластов FGF2 — и ткань, похожая на бластему, действительно образовалась. Дальше интереснее. К бластеме добавили крошечную гранулу с костным морфогенетическим белком BMP2, и она заставила сгусток выращивать новые кусочки кости, связок и сухожилий. Полноценный новый палец так пока не построить: для этого все компоненты должны сложиться в правильную форму, а это куда более тонкая хореография. Но сам факт важен: при верной последовательности химических сигналов наши ткани в принципе готовы вести себя как регенеративные. Даже если руки и ноги отращивать мы не научимся, понимание этих переключателей способно изменить медицину травм — меньше грубых рубцов, больше восстановленной функции. @vselennayaplus