Учёные из Центра геномного регулирования в Испании совершили прорыв в биологии: искусственный интеллект создал молекулы ДНК, которые впервые успешно управляют генами в здоровых клетках млекопитающих. ИИ разработал искусственные фрагменты ДНК, которые могут включать или выключать гены в нужных клетках, например, заставлять стволовые клетки превращаться в клетки крови. Это как программирование для живых организмов.

ИИ создал инструмент, который генерирует новые последовательности ДНК — цепочки из «букв» (A, T, C, G), называемые энхансерами. Эти фрагменты длиной около 250 букв управляют экспрессией генов, то есть определяют, какие гены будут активны в конкретных клетках. Например, ИИ может создать энхансер, который включит ген, превращающий стволовые клетки в эритроциты (клетки крови), но не в тромбоциты (клетки, отвечающие за свертывание крови).

Ученые синтезировали эти фрагменты химически и с помощью вируса доставили их в клетки крови мышей. В экспериментах ДНК интегрировалась в геном клеток в случайных местах. ИИ спроектировал энхансеры, которые активировали ген, кодирующий флуоресцентный белок, чтобы ученые могли видеть, работает ли система. Результаты были точными: гены включались в нужных клетках, не затрагивая другие.

Доктор Роберт Фромель, первый автор исследования, сравнил процесс с написанием программ для биологии: «Это дает невероятную точность в управлении клетками». Технология может изменить лечение болезней, связанных с нарушением работы генов, таких как рак или аутоиммунные расстройства. ИИ позволяет создавать энхансеры, которых нет в природе, и настраивать их так, чтобы они работали только в определенных клетках, минимизируя побочные эффекты.

Чтобы создать такие молекулы, ИИ нужно «научить» языку клеток. Энхансеры — это как грамматические правила, управляющие генами. Ученые собрали огромный объем данных, изучив тысячи экспериментов на клетках крови. Они исследовали, как энхансеры и белки (факторы транскрипции) взаимодействуют, чтобы включать или выключать гены. За пять лет команда синтезировала более 64 тысяч искусственных энхансеров — это самая большая коллекция такого рода.

Ученые отслеживали, как энхансеры работают на семи стадиях развития клеток крови. Большинство из них действовали как регуляторы громкости, усиливая или ослабляя активность генов. Но некоторые комбинации работали как выключатели: два фактора, которые обычно включают ген, вместе его выключали. Это явление, названное «отрицательной синергией», удивило ученых. Данные помогли ИИ предсказывать, какие новые энхансеры дадут нужный эффект, даже если их никогда не существовало в природе.

Технология может привести к созданию новых методов лечения, где гены пациентов будут настраиваться с высокой точностью. Например, можно будет активировать гены, борющиеся с болезнью, только в больных клетках. Однако для этого нужны большие объемы данных и дальнейшие исследования. Доктор Ларс Вельтен, соавтор, отметил: «Мы расшифровали язык клеток, чтобы писать новые инструкции для них».

Исследователи планируют усовершенствовать ИИ, чтобы он создавал еще более сложные энхансеры. Это открытие — шаг к персонализированной медицине и пониманию того, как клетки работают на молекулярном уровне. Оно также показывает, как ИИ может стать помощником в биологии, создавая решения, которых природа еще не придумала.

Автор: Dexter
Источник: IXBT
Оригинал: CRG

Перед вами поистине дивный зверь. Ныне живущий предок одомашненной человеком ламы. Это гуанако – покоритель южноамериканской пампы, пустынь и высокогорий Анд.

Дедушки-гуанако размерами заметно уступают внучкам-ламам, при длине тела до 175 см и высоте до 130 см они набирают не более 140 кг массы. Оно и понятно: с избыточным весом по горам особо не поскачешь, а забираются они на высоту до 4000 м над уровнем моря. Воздух на такой высоте разреженный, но гуанако к этому готовы. Их кровь исключительно богата эритроцитами, что позволяет им выживать на таких больших высотах. В чайной ложке крови гуанако содержится около 68 миллионов эритроцитов, что в четыре раза больше, чем у человека.

Да и по равнинам они довольно резво рассекают, при необходимости набирая скорость до 64 км/ч. И если в пампе климат ещё куда ни шло, то в полупустынях и, тем более, пустынях выживать значительно тяжелее, а гуанако и на такое способны. Во-первых, они могут долго обходиться без воды, а траву в рационе спокойно заменяют лишайниками, грибами, ветками и даже кактусами.

А во-вторых, для усиления теплоотдачи у них имеются так называемые "тепловые окна" в шерсти, через которые отводится жар. При этом сам мех делится на два слоя: жёсткий наружный защищает от ветра и снега, а мягкий подшёрсток внутри необходим для сохранения тепла.

Гуанако – дневные животные. Живут они небольшими стадами, состоящими из одного самца и около десятка самок с детёнышами. Самцу постоянно приходится оставаться настороже, охраняя покой своего семейства. Если на горизонте замаячила хоть малейшая опасность, он предупреждает родню громким блеянием, и вся группа стремительно уносится прочь. Бегать им приходится в основном от пум.

А вот при встрече с другим из их главных врагов – кульпео, или андской лисицей – они чаще применяют иную стратегию: чтобы защитить своих детёнышей, взрослые образуют кольцо вокруг них, поднимают шум и активно плюются, устраивая настоящую психическую атаку на бедного хищника. Лисицы обычно отступают. Да и кто бы не отступил?

В брачный период между самцами происходят драки за обладание самками. В ходе схватки гуанако поднимаются на задние ноги, придавливают друг друга шеями, кусаются, бьют передними ногами, плюются и отрыгивают содержимое желудка для полной деморализации противника. А ещё у самцов, в отличие от самок, имеются крупные клыки специально для этих поединков, и ими они наносят друг другу довольно серьёзные раны. Победитель добавляет самку в свой гарем, и через 11 месяцев она приносит одного, а иногда и двух детёнышей.

В настоящее время численность гуанако не внушает учёным опасения, однако она всё же постепенно сокращается. Причина кроется в том, что на гуанако охотятся ради кожи, ценной шерсти и мяса, поэтому уже сегодня в Чили и Перу гуанако находятся под защитой государства.

Статьи, заметки и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

Учёные неоднократно высказывали мнение, что дельфины – наиболее вероятные кандидаты, после приматов, на эволюцию до разумного вида. А в фантастической книге Дэвида Брина "Прыжок в Солнце", получившей престижную премию "Локус" за лучший роман, эта идея даже описана.

Но, не только высокий интеллект делает дельфинов выдающимися обитателями этой планеты.

Среди многочисленных видов дельфинов, у берегов Южной и Центральной Америке водится гвианский дельфин (Sotalia guianensis).

Это сравнительно небольшой дельфин, редко превышающий в длину два метра, который обитает как в морских, так и в речных водах, способный проникать по Амазонке далеко вглубь материка.

На первый взгляд этого дельфина мало что отличат от его собратьев других видов. Он также ведёт подвижный образ жизни, хищник по сути, питается рыбой и ведёт свою беззаботную весёлую дельфинью жизнь. Так, по крайней мере, кажется людям, которые видят довольные физиономии дельфинов.

Но у этого вида есть довольно отвратительные привычки, которые заставляют пересмотреть взгляд на них и по другому оценивать их интеллект и поведение.

Дело в том, что у этого вида практикуется межполовое насилие со стороны самцов. После рождения малыша самка буквально через несколько дней снова готова к сношению с самцами, поэтому иногда самцы собираются в группу, часть самцов оттесняют самку от детёныша, тараня её и ударяя хвостом, другая часть избивает новорождённого, а когда тот обессилит, топит его.

Лишившаяся потомства самка вынуждена снова вступать в связь, чем и пользуются остальные самцы.

А ещё это дельфин обладает паранормальными способностями, по сравнению с подавляющим количеством позвоночных животных.

Если вы присмотритесь, то увидите на его рыле что-то похожее на усики. Это орган электрорецепции, позволяющий находить жертв в тёмной воде или ночью, или у дна, когда вода взмучена, по электрическим полям, существующим в мускулатуре их жертв.

Ну, а у меня всё. Надеюсь вас развлёк мой небольшой очерк. Он составлен по материалам моего телеграм-канала "Планетяне". Если вам интересно каждый день узнавать о самых необычных животных, растениях и грибах, я искренне приглашаю вас в гости по ссылке ниже

Канал "Планетяне"

📢 Шимпанзе-барабанщики: у них свой бит!
Ученые раскрыли удивительный факт: шимпанзе создают уникальные ритмы, похожие на человеческую музыку! 🎶 Исследователи из Венского университета под руководством Весты Элеутери изучили 371 «концерт» 11 групп приматов.

〰️Оказалось:
🔹 Западные шимпанзе стучат как метроном — равномерно и быстро (до 120 ударов в минуту!). Их ритм напоминает техно или рок.
🔹 Восточные шимпанзе предпочитают синкопу: чередуют короткие и длинные паузы, создавая джазовые вайбы. 🎵
«Мы не ожидали, что различия будут такими явными. Их паттерны удивительно похожи на человеческие!» — говорит Элеутери.

⚡️Зачем им это?
🔴 Общение: сигналы о местоположении или поиске еды.
🔴 Социальные связи: ритмы объединяют группы, как танцы или песни у людей.

Главное открытие: способность к ритму появилась у общего предка людей и шимпанзе 7–10 млн лет назад! Музыкальность — не наша эксклюзивная черта. Её корни — в глубинах эволюции.
«Это меняет представление о культуре животных. Ритм — их язык, искусство и традиция в одном», — отмечают авторы.

💬 Думали, только люди чувствуют бит? Шимпанзе давно в теме! 🎶
〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️〰️
Статья опубликована в журнале Current Biology. DOI: 10.1016/j.cub.2025.04.019.
#новости #животные #млекопитающие

По традиции принесла вам к выходным четыре факта, которыми удивляю школьников на уроках биологии:

Статьи, заметки и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии

Ну-ка скажите мне, на кого похож этот зверёныш? На мишку, кошку или обезьянку? Да ещё и язык как у муравьеда! Вот и учёные не сразу разобрались. И всё же после генетических тестов вынесли вердикт: зверёк – представитель семейства Енотовые, а зовётся он кинкажу.

Язык зацените! Габаритен.

Обитает кинкажу в Центральной и Южной Америке, весит около 3 кг и является счастливым обладателем очень цепкого хвоста, помогающего с лёгкостью «перелетать» с ветки на ветку, ибо всю свою жизнь эти зверики проводят на деревьях.

Днём они скрываются в дуплах, дрыхнут и общаются с роднёй, а ночью поодиночке или парами направляются на кормёжку, скользя по ветвям с невероятной ловкостью, объясняющейся тем, что их ступни могут поворачиваться на 180°. В общем, бегать попой вперёд для них не проблема!

Питаются они в основном фруктами и нектаром, а ещё обожают мёд, в поисках которого регулярно разоряют пчелиные ульи. Но временами не прочь закусить какой-нибудь ящеркой или птичьими яйцами, которые маленькие воришки тоже ловко тырят из гнёзд беспечных родителей.

У кинкажу своеобразный семейный уклад: в семью входит самка, её подрастающий прошлогодний детёныш, новорожденный малыш и два самца. Один из самцов, глава семейства, вынужден терпеть рядом с собой соперника, чтобы использовать его для защиты владений от других самцов.

В качестве награды за работу телохранителя главе семейства приходится иногда уступать напарнику самку. Но отцом в семье становится только главный самец, впрочем, напарник не жалуется на свою нелёгкую долю и наравне с главой семьи участвует в воспитании подрастающего поколения.

Статьи, заметки и картинки выкладываю также в тгк Записки учителя биологии