Рубрика «Биотехнологии» - 42

в 17:32, , рубрики: биология, биология: разнообразие живого, Биотехнологии, биотехнология, днк, Здоровье гика, Научно-популярное

ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть II - 1

Привет! Сегодня мы продолжим прошлый рассказ о ДНК. В нем мы поговорили о том, сколько ее бывает, как ДНК хранится и почему так важно то, как она хранится. Сегодня мы начнем с исторической справки и закончим основами кодирования информации в ДНК.

История
Сама по себе ДНК была выделена еще в 1869 году Иоганном Фридрихом Мишером из лейкоцитов, которые он получал из гноя. Лейкоциты это белые клетки крови, выполняющие защитную функцию. В гное их довольно много, ведь они стремятся к поврежденным тканям, где «поедают» бактериальные клетки. Он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Вначале оно получило название нуклеин, однако, когда у него обнаружили кислотные свойства, название изменили на нуклеиновую кислоту. Биологическая функция новооткрытого вещества была неясна, и долгое время считалась, что в нем запасается фосфор. Даже в начале XX века многие биологи считали, что ДНК не имеет никакого отношения к передаче информации, поскольку строение молекулы, как тогда казалось, было слишком однообразным и не могло закодировать столько информации.
Читать полностью »

в 9:00, , рубрики: coapt, Infinite, бионические протезы, Биотехнологии, искусственный интеллект, протезы, робототехника

Бионические конечности учатся открывать пиво - 1

Эндрю Рубин сидит с планшетом Surface, наблюдая за тем, как на экране скелетная рука сжимает и разжимает пальцы. Рубину ампутировали правую руку год назад, однако он повторяет эти движения при помощи особого устройства, закреплённого на его плече.

Электроды на его руке соединены с коробочкой, записывающей последовательности нервных сигналов, что позволяет Рубину тренировать протез, чтобы тот вёл себя, как реальная рука. «Когда я думаю о сжатии пальцев, это вызывает сокращение определённых мускулов в предплечье, — говорит он. – Программа распознаёт последовательности, возникающие, когда я сгибаю или вытягиваю руку, которой у меня нет».

49-летний профессор колледжа из Вашингтона, О.К., несколько раз в месяц ездит в стартап Infinite Biomedical Technologies, использующий алгоритмы глубинного обучения для распознавания сигналов в его плече, соответствующих различным движениям руки.
Читать полностью »

в 12:00, , рубрики: Arch Mission, microsoft, Биотехнологии, капсула времени, космонавтика, Накопители
image

Капсулы времени – это интересный и проверенный временем способ сохранять фрагменты прошлого. В большинстве случаев в них входят фотографии, памятные записи и другие ценные личные вещи, то, что даёт будущим поколениям представление о жизни, которая была в их прошлом. Но что, если мы захотим сохранить память и опыт целого вида за тысячи лет? Что бы мы выбрали для того, чтобы заныкать это, и где бы мы это поместили?

Именно это задумали исследователи из Лаборатории молекулярных информационных систем из Вашингтонского университета и Microsoft, когда объявили о своём проекте #MemoriesInDNA [воспоминания в ДНК]. Этот проект приглашает людей отправлять фотографии, которые будут закодированы в ДНК и сохранены на тысячелетия. И, благодаря партнёрству с фондом Arch Mission, эта капсула отправится на Луну в 2020 году!
Читать полностью »

в 3:00, , рубрики: Биотехнологии, биотехнологии; эксперимент; мисис, Блог компании НИТУ «МИСиС», будущее здесь, Здоровье гика, Научно-популярное

Команда ученых малого инновационного предприятия Biomimetix, реализующего разработки НИТУ «МИСиС», впервые в мире успешно вживила имитирующий структуру кости биомиметический гибридный протез из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и титанового сплава в бедренную кость. Успешная операция была проведена по заказу одной из московских ветеринарных клиник «МедВет».

Операция по вживлению экспериментального биомиметического (схожего по структуре с тканями живого организма) протеза для собаки, больной остеосаркомой бедренной кости, была успешно проведена в августе 2018 года. Через несколько дней животное снова смогло ходить, и, по прогнозам, в скором времени подвижность восстановится полностью.
Читать полностью »

в 23:55, , рубрики: sens, биоинженерия, Биотехнологии, Здоровье гика, интервью, Научно-популярное, омолаживающие биотехнологии, омоложение, регенеративная медицина

SENS Research Foundation планирует первые испытания на мышах аллотопической экспрессии - 1

Митохондрии – «энергетические станции» клетки, потомки древних симбиотических бактерий. Они сохранили небольшой фрагмент бактериального генома, кодирующего тринадцать генов, нужных для функционирования митохондрий. Большинство иных генов перешли в ядро клетки в процессе эволюции, так как митохондрии становились все более интегрированными в клетку. К сожалению, митохондриальная ДНК более подвержена повреждениям, чем ядерная, и некоторые формы повреждений могут приводить к мутациям и сбоям в работе митохондрий. Мутантные митохондрии быстро захватывают клетку, вытесняя их функциональные версии в процессе клональной экспансии. Затем эта клетка становится экспортером свободных радикалов, что приводит к целому ряду возрастных патологий. Перекисные липиды, например, являются причиной атеросклероза.
Читать полностью »

в 8:00, , рубрики: адаптация, Алгоритмы, Биотехнологии, Блог компании ua-hosting.company, кластер, математика, поведенческие факторы

Это правильные пчелы: механическая адаптация к динамическому воздействию - 1

Разработка искусственных нейронных сетей нацелена на воссоздание своего рода искусственного мозга. Все нейроны связаны друг с другом, передают сигналы друг другу и зависят друг от друга. Чем их больше, тем сложнее и развитие будет сеть. Сегодня мы обратим внимание не на искусственные сети, а на те, что мы можем наблюдать в природе, ибо многое в технологиях человека позаимствовано именно от-туда. Но что можно сравнить с мозгом человека или с искусственной нейронной сетью? Ответ нестандартный — рой пчел. По отдельности пчелы не так интересны ученым, как в рое. Все мы знаем насколько слаженно и эффективно работает рой на благо улья. Каждая пчела выполняет определенную задачу, не мешая другим, а дополняя собой общий механизм улья, работающий безостановочно. Сегодня мы будем разбираться в необычном исследовании, пытающемся пояснить как рой пчел справляется с опасностями внешней среды и как индивидуальные особи в таких ситуациях взаимодействуют. Какую опасность ученые преподнесли бедным пчела, как они с ней справились и что это может значить для человека и науки? Ответы будем искать в докладе. Поехали.Читать полностью »

в 14:41, , рубрики: Chan Zuckerberg, collaboration, Computational Biology, Human Cell Atlas, open science, open source, science, биоинформатика, биомедицина, Биотехнологии, Блог компании Philtech Initiative, Здоровье гика, Управление сообществом, филантропия, филтех

Зарождение совместных вычислительных средств для Human Cell Atlas

image

Специалист по вычислительной статистике Ким-Анх Ля Цао, работающая с ученым CZ Biohub Анджелой Писко.

Клетки являются фундаментальными единицами жизни, но нам еще многое предстоит узнать об их основной функции и организации. Существуют тысячи типов клеток и триллионы отдельных клеток, работающих в сложных системах дабы обеспечить многообразие функций в нашем организме, начиная от иммунной системы, заканчивая мозгом. Новые экспериментальные технологии для характеристики отдельных клеток — в сочетании с правильными вычислительными подходами — могут помочь нам осмыслить эту сложность и начать ее организовывать.

Human Cell Atlas (HCA) — это амбициозное глобальное сотрудничество для создания открытой справочной карты всех клеток в организме человека путем всестороннего описания типов клеток, их количества и пространственных местоположений. После завершения он станет фундаментальным ресурсом для ученых, позволяя им лучше понять, как работают здоровые клетки, и что с ними происходит не так, когда болезнь наносит удар. Но сборка, интеграция, анализ и совместное использование этого ресурса требует новой облачной инфраструктуры данных и новых аналитических методов обработки и интерпретации больших и сложных различных наборов данных.

CZI поддерживает Human Cell Atlas посредством предоставления грантов, инфраструктуры данных, совместной разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом и поддержки совместных исследований. В рамках этих усилий CZI Science недавно организовала четырехдневную конференцию более чем 200 ученых, вычислительных биологов и инженеров-программистов, чтобы положить начало созданию совместных вычислительных инструментов для Human Cell Atlas — серию из 85 грантов для исследователей, нацеленных на совместную работу для решения вычислительных задач для HCA.
Читать полностью »

в 20:13, , рубрики: biotechnology, cells, dna, genomics, Биотехнологии, Здоровье гика, Научно-популярное
ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть I - 1

Много людей использует термин ДНК. Но статей, нормально описывающих, как она работает почти нет (понятных не биологам). Я уже описывал в общих чертах устройство клетки и самые основы ее энергетических процессов. Теперь перейдем к ДНК.
ДНК хранит информацию. Это знают все. Но вот как она это делает?

Начнем с того, где она в клетке хранится. Примерно 98% хранится в ядре. Остальное в митохондриях и хлоропластах (в этих ребятах протекает фотосинтез). ДНК — это огромный полимер, состоящий из мономерных звеньев. Выглядит примерно так.

ДНК. Механизмы хранения и обработки информации. Часть I - 2

Что мы тут видим? Во-первых ДНК — двухцепочечная молекула. Почему это так важно — чуть позже. Далее мы видим синие пятиугольники. Это молекулы дезоксирибозы (такой сахар, чуть меньше глюкозы. От рибозы отличается отсутствием одной OH группы, что придает стабильности молекуле ДНК, в отличие от РНК, в которой используется рибоза. Дальше, для простоты опущу приставку дезокси и буду просто говорить рибоза, да простят нас щепетильные товарищи). Маленькие кружкИ — остатки фосфорной кислоты. Ну и собственно есть азотистые основания. Всего их 5, но в ДНК в основном встречаются 4. Это Аденин, Гуанин, Тимин и Цитозин. То есть, есть рибоза с которой связано азотистое основание. Вместе они образуют так называемые нуклеозиды, которые связываются друг с другом с помощью остатков фосфорной кислоты. Таким образом мы получаем длинную цепь, состоящую из мономеров. Теперь посмотрите на увеличенную левую цепь. Видите C и G соединены тремя пунктирными линиями, а T и A двумя. Что это значит? Да, ДНК состоит из двух цепей, но что удерживает их вместе? Есть такая штука, как водородная связь. Выглядит примерно так. На атомы кислорода (O) и азота (N) формируется частичный отрицательный заряд, а на водороде (H) — положительный. Это приводит к формированию слабых связей.
Читать полностью »

в 14:47, , рубрики: Amgen, CAD/CAM, CAE, COMSOL, Биотехнологии, Блог компании COMSOL, приложения, фармацевтика, физика, химия, численное моделирование

В биофармацевтической промышленности, как в любом современном высокотехнологическом производстве, все чаще используются методы и инструменты численного моделирования физико-химических процессов для решения самых разнообразных задач, начиная от разработки новых лекарственных форм и методик их производства и заканчивая анализом процессов транспортировки, хранения и доставки лекарственных препаратов.

Amgen — одна из ведущих биофармацевтических компаний мира. Лекарства этой компании помогают миллионам людей, страдающим от серьезных заболеваний. Каждый лекарственный препарат — это продукт кропотливой работы ученых, инженеров и технологов. Специалисты компании Amgen используют мультифизическое моделирование как инструмент, который позволяет обеспечить эффективность и безопасность всех этапов производства. В силу специфики задач, возникающих в этой отрасли, очень часто приходится иметь дело с моделированием сложных физико-химических процессов, поэтому доступность широкого набора математических моделей в программном обеспечении для численного моделирования является ключевым фактором.

Пабло Роланди, директор по организации производственных процессов Amgen, проанализировал, как специалисты компании используют среду численного моделирования COMSOL Multiphysics® для решения стоящих перед ними задач.

image

Читать полностью »

в 8:11, , рубрики: sens, Биотехнологии, борьба со старением, генная терапия, диагностика старения, Здоровье гика, митохондрии, Научно-популярное, продление жизни, радикальное продление жизни, трансгуманизм

Митохондрии – маленькие труженики или большие начальники?

Если вы думаете, что самая важная для нас история совместной жизни начинается во время свадьбы, то это совсем не так. Самая важная история совместной жизни каждого человека началась более миллиарда лет назад, когда наши далекие одноклеточные предки вынуждены были подписать «брачный контракт» с теми, кого мы сейчас называем митохондрии (см. теория симбиогенеза).

Митохондрии имеют две мембраны (внутреннюю и внешнюю) и собственный наследственный материал в виде ДНК (рис.1). На внутренней мембране митохондрий находится система окислительного фосфорилирования, работа которой обеспечивает окисление энергетических субстратов с образованием АТФ.

Жизнь и смерть митохондрий - 1

Рис. 1. Схематическое строение митохондрии

В брачном контракте клетки и митохондрии нет пункта «в болезни и здравии», — и хорошо. Если митохондрия становится старой, клетка может ее убить в процессе митофагии, а митохондрии, в свою очередь, регулируют процесс апоптоза у недееспособных и старых клеток. Если процесс обоюдного контроля качества нарушается, запускаются механизмы старения. Нарушаются механизмы апоптоза, увеличивается количество свободных радикалов, не контролируемых митохондрией. Это вызывает системное воспаление, повреждение ДНК клетки. Таким образом, есть сильная взаимосвязь между МХ дисфункцией, возраст-зависимыми заболеваниями, старением организма и метаболическими дисфункциями [1]. Метаболическая дисфункция – неизменный всадник апокалипсиса старения.
Читать полностью »

1...1020...414243...5060...144
Рейтинг@Mail.ru
Главная   |  Архив новостей  |   Android  |   Google  |   Apple  |   Microsoft  |   Информационная безопасность  |   Веб – разработка
Публикации RSS  |  Комментарии RSS
https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js