KopalniaWiedzy.pl

Naukowcy z Instytutów Gladstone'a odkryli, że białko BRCA1, które bierze udział w mechanizmie naprawy uszkodzonego DNA, odgrywa ważną rolę w prawidłowym uczeniu i pamięci. W chorobie Alzheimera w neuronach występuje niedobór BRCA1, a spadek ilości tego białka może powodować deficyty poznawcze. Dotąd wiedziano, że uszkodzona kopia genu BRCA1 zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania na raka sutka i raka jajnika. BRCA1 badano do tej pory głównie w kontekście podziału (namnażania) komórek w nowotworach [...]. Byliśmy więc zaskoczeni odkryciem, że odgrywa ono również ważną rolę w neuronach, które się nie dzielą i w chorobach neurodegeneracyjnych charakteryzujących się utratą tych komórek - podkreśla dr Elsa Suberbielle. W dzielących się komórkach BRCA1 bierze udział w naprawie dwuniciowych pęknięć DNA (ang. double-strand breaks, DSB), do których dochodzi w czasie urazu. W neuronach takie pęknięcia pojawiają się jednak nawet w normalnych okolicznościach, np. po zwiększonej aktywności mózgu. Akademicy dywagowali, że w komórkach mózgu cykle uszkodzenia i naprawy DNA ułatwiają uczenie i zapamiętywanie, dlatego nierównowaga między tymi procesami zaburza te zdolności. By przetestować ten pomysł, Amerykanie zmniejszyli poziom BRCA1 w neuronach myszy. Brak białka naprawczego prowadził do akumulacji uszkodzeń DNA, kurczenia neuronów, a także deficytów uczenia i pamięci. Ponieważ choroba Alzheimera wiąże się z podobnymi neuronalnymi i poznawczymi zaburzeniami, zespół zastanawiał się, czy u ich podłoża również leży spadek stężenia BRCA1. Z tego powodu zbadano poziom BRCA1 w neuronach mózgów zmarłych z alzheimeryzmem. Okazało się, że w porównaniu do grupy kontrolnej bez demencji, poziom BRCA1 w komórkach nerwowych chorych był o 65-70% niższy. Chcąc ustalić przyczynę tego zjawiska, Amerykanie potraktowali hodowle komórek neurotoksycznym beta-amyloidem, który gromadzi się w mózgach pacjentów. Doprowadziło to spadku poziomu białka, co sugeruje, że to właśnie beta-amyloid odpowiada za wadliwą naprawę DNA. Kolejnym potwierdzeniem tej hipotezy było ustalenie przez badaczy z Instytutów Gladstone'a, że gromadzenie beta-amyloidu w neuronach myszy też zmniejszało poziom BRCA1. Obecnie prowadzone są testy, czy zwiększenie stężenia BRAC1 w modelu mysim może zapobiec albo odwrócić neurodegenerację i problemy pamięciowe. « powrót do artykułu

Amazon zaprezentował nowego drona, który miałby dostarczać paczki drogą powietrzną. Urządzenie miałoby obsługiwać klientów usługi Amazon Prime Air. W jej ramach zamówienie o wadze do 2,5 kilograma byłoby realizowane w czasie nie dłuższym niż 30 minut. Nowy dron to drugi tego typu pojazd zaprezentowany przez Amazona. Poprzednią wersję zobaczyliśmy w grudniu 2013 roku, kiedy koncern Bezosa informował o powstaniu nowej usługi. Testujemy wiele różnych urządzeń i sposobów dostawy. Dysponujemy kilkunastoma modelami opracowanymi w naszych laboratoriach. Nasze drony zaczną latać, gdy tylko urzędy wydadzą na to zgodę, czytamy w oświadczeniu Amazona. Głównymi konkurentami na rynku sprzedaży detalicznej i dostawach przy użyciu dronów mogą być dla Amazona Google i Walmart. « powrót do artykułu

W Limie znaleziono cztery groby pochodzące z czasów preinkaskich. Miejsca pochówku trzech kobiet i mężczyzny odkryto na cmentarzu w kształcie piramidy. Ich wiek oceniono na ponad 1000 lat. Isabel Flores, dyrektor wykopalisk, mówi, że odkrycie potwierdza, iż na terenie dzisiejszej Limy była obecna kultura Ichma. Pojawiła się ona na środkowym wybrzeżu około 1000 roku i zanikła około 1450 wraz z rozprzestrzenianiem się kultury Inka. "To pierwsze cztery groby kultury Ichma. Sądzimy, że znajdziemy ich więcej", stwierdziła Flores, która prowadzi wykopaliska od ponad 30 lat. W grobowcach znaleziono pozostałości zwłok umieszczonych w pozycji siedzącej i skierowanych twarzą w stronę morza. Zwłoki były owinięte w całuny, towarzyszyły im przedmioty z ceramiki i włókien. W samej tylko Limie znanych jest 350 "huacas", czyli ceremonialnych kompleksów cmentarnych, z których większość pochodzi z czasów sprzed kolonizacji. « powrót do artykułu

U nietoperzy receptory Toll-podobne (TLR) - pierwsza linia obrony przed patogenami - są inne niż u pozostałych ssaków. To może wyjaśniać, czemu pewne patogeny, które u innych ssaków wywołują poważne choroby i dużą śmiertelność, w ogóle im nie szkodzą. Międzynarodowy zespół badał wzorce ewolucyjne TLR u różnych gatunków nietoperzy. Dodatkowo Toll-like receptory nietoperzy porównywano z TLR innych ssaków. TLR to pierwsza linia obrony, rozpoznająca szereg sygnatur molekularnych patogenów, w tym kwasy nukleinowe. Z ewolucyjnego punktu widzenia TLR są bardzo interesujące, bo ich właściwości mogą się bardzo różnić między gatunkami w zależności od środowiska i patogenów, z którymi zwierzę się styka. Nietoperze wykazują cechy unikatowe u ssaków, np. zdolność lotu, i w wyniku długoterminowego przystosowania do całego wachlarza środowisk i nisz ekologicznych dieta poszczególnych gatunków obejmuje naprawdę szeroki zakres. Nisze mają specyficzne profile patogenów, które prawdopodobnie kształtowały ewolucję TLR [...] - wyjaśnia Marina Escalera z Instytutu Badań nad Dziką Przyrodą Leibniza (Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung, IZW). Biorąc pod uwagę specyficzne przystosowania nietoperzy, zespół z IZW, Centrum Geogenetyki duńskiego Muzeum Historii Naturalnej, Narodowego Centrum Badań nad Mikrobiologią Zwierząt z Meksyku (CENID-INIFAP) i Universidad Nacional Autónoma de México przewidział, że ich Toll-podobne receptory będą się różnić od TLR innych ssaków. Okazało się, że u nietoperzy zaszły unikatowe mutacje, które utrwaliły się w TLR. Mogą one wpływać na zdolność tych receptorów do rozpoznawania patogenów. Zmiany wykryte w TLR mogą odzwierciedlać status rezerwuaru, jaki w przypadku różnych patogenów przypisano poszczególnym gatunkom nietoperzy - wyjaśnia Alex Greenwood z IZW. W artykule opublikowanym na łamach pisma Molecular Ecology naukowcy scharakteryzowali rozpoznające kwasy nukleinowe Toll-podobne receptory wampira zwyczajnego (Desmodus rotundus). Za pomocą porównawczego podejścia ewolucyjno-molekularnego poszukiwali ogólnych wzorców adaptacji tego typu receptorów u 8 gatunków nietoperzy z 3 rodzin: 1) rudawkowatych (Pteropodidae), 2) mroczkowatych (Vespertilionidae) i 3) liścionosowatych (Phyllostomidae). Stwierdzono, że TLR nietoperzy ewoluują powoli i głównie na drodze selekcji oczyszczającej (ang. purifying selection), która usuwa szkodliwe mutacje, wzory dywergencji są zaś zgodne z drzewem gatunku. Unikatowe mutacje utrwaliły się w miejscach wiązania ligandów. Część to mutacje niekonserwatywne, w których zmiana aminokwasu na inny powoduje zmianę funkcji białka; niektóre z nich zmieniały motywy wiążące kwasy nukleinowe w TLR9 (ligandem dla TLR9 jest dwuniciowe DNA, a konkretnie fragmenty bogate w niemetylowane dinukleotydy cytozyno-guaninowe CpG, struktury CpG są powszechne u bakterii i wirusów). TLR występują w różnych typach komórek, np. w komórkach dendrytycznych, limfocytach T i B, a także makrofagach. Ich pobudzenie może zapoczątkować wytwarzanie cytokin prozapalnych. W reakcji na zakażenia wirusami produkowane są interferony hamujące namnażanie wirusa i oddziałujące na migrację komórek dendrytycznych do węzłów chłonnych. « powrót do artykułu

NASA zainstalowała pierwsze lustro Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba. Za pomocą ramienia robota umieszczono lustro o średnicy 1,3 metra i wadze około 40 kilogramów. Po instalacji kolejnych 17 identycznych segmentów lustro Teleskopu będzie liczyło 6,5 metra średnicy. Jego instalacja ma się zakończyć na początku przyszłego roku. Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba będzie podstawowym kosmicznym obserwatorium astronomicznym nadchodzącej dekady - mówi John Grunsfeld odpowiedzialny za Science Mission Directorate. Teleskop Webba ma trafić w przestrzeń kosmiczną w 2018 roku. Jest następcą Teleskopu Hubble'a. Jego zadaniem będzie zbadanie każdego etapu historii wszechświata, od pierwszego światła jakie się pojawiło po ewolucję układów planetarnych zdolnych do podtrzymania życia. Lustra Teleskopu Webba są wykonane z niezwykle lekkiego berylu. Materiał ten wybrano ze względu na jego właściwości termiczne i mechaniczne w niskich temperaturach. Pokryto je warstwą złota, które ma odbijać promieniowanie podczerwone. Teleskop Webba, żeby prawidłowo działał, musi zostać wykonany z niezwykłą precyzją. Trzeba bowiem pamiętać, że urządzenie będzie złożone i wystartuje z Ziemi, gdzie panują dodatnie temperatury. W przestrzeni kosmicznej jego temperatura zostanie obniżona, a obciążenia struktury podczas procesu chłodzenia będą większe niż obciążenia spowodowane wibracjami rakiety podczas wynoszenia w przestrzeń kosmiczną. Po rozłożeniu wszystkie elementy muszą idealnie do siebie pasować. Najmniejsze niedoskonałości mogą spowodować, że warty miliardy dolarów sprzęt będzie przekazywał niewyraźny obraz. Podczas pracy z przestrzeni kosmicznej struktura wspierająca lustro musi być niezwykle stabilna. Zakres jej swobodnych ruchów nie może przekraczać 38 nanometrów, czyli 1/1000 grubości ludzkiego włosa. Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba to wspólne przedsięwzięcie NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej (CSA). « powrót do artykułu

Wysokotłuszczowa dieta nie tylko wywołuje otyłość, ale i skłania zwykle aktywny mikroglej do prowadzenia osiadłego trybu życia. Skutkuje to zniszczeniem synaps. Dobra wiadomość jest taka, że przynajmniej u myszy, już po 2 miesiącach diety niskotłuszczowej, gdy waga zaczyna się normalizować, trend spadku zdolności poznawczych się odwraca. Mikroglej fagocytujący synapsy przyczynia się do ich utraty i zaburzeń poznawczych w przebiegu otyłości. To przerażające, ale i odwracalne, co oznacza, że jeśli przejdzie się na dietę niskotłuszczową, która nawet nie do końca wyeliminuje otyłość, można zupełnie odwrócić te procesy komórkowe w mózgu [...] - wyjaśnia dr Alexis M. Stranahan z Medycznego College'u Georgii (Georgia Regents University). Źródłem problemu wydaje się wywoływany przez nadmiar tłuszczu stan zapalny, który stymuluje odpowiedź autoimmunologiczną. Zwykle komórki mikrogleju stale się przemieszczają. [...] Otyłość je jednak zatrzymuje. Ograniczają one wszystkie procesy; zasadniczo pozostają w jednym miejscu i zaczynają pochłaniać synapsy. Kiedy mikroglej zaczyna zjadać synapsy, myszy nie uczą się już tak skutecznie. W ramach badania jedna grupa myszy jadła karmę z ok. 10% zawartością tłuszczów nasyconych, a druga z 60%. By wykluczyć wpływ innych czynników, wybrano pasze, które poza tym zawierały tyle samo makroelementów czy białka. Po 4, 8 i 12 tygodniach naukowcy ważyli myszy, oceniali spożycie pokarmu, a także mierzyli poziom glukozy i insuliny w surowicy krwi. Dodatkowo określano poziom markerów synaptycznych w hipokampie (ośrodku mózgowym odpowiadającym za pamięć i uczenie). W ten sposób uzyskaliśmy wgląd w to, co dzieje się na poziomie synaps i aktywacji mikrogleju. Koniec końców zespół badał też poziom produkowanych przez mikroglej cytokin prozapalnych. Po 4 tygodniach wszystkie wskaźniki były w obu grupach takie same. Po 8 tygodniach gryzonie z grupy wysokotłuszczowej były co prawda grubsze, ale ich wyniki nadal pozostawały w normie. Do 12. tygodnia myszy te były już jednak otyłe, miały podwyższony poziom cytokin i obniżony poziom markerów liczby i funkcjonowania synaps. Po 12 tygodniach połowie grupy wysokotłuszczowej zaczęto podawać paszę niskotłuszczową. Trzeba było ok. 2 miesięcy, by waga zwierząt stała się prawidłowa, choć ich poduszeczka tłuszczowa była nadal większa od zwierząt, które nigdy nie przytyły. Stranahan zauważa, że warstwa tłuszczu sprawia, że w przyszłości łatwiej jest przytyć. Warto dodać, że tak jak większość ludzi, myszy, które pozostawały na diecie niskotłuszczowej, powoli (lekko) tyły w miarę starzenia. Gryzonie na diecie wysokotłuszczowej stawały się coraz grubsze, traciły synapsy, a stan zapalny w ich organizmie się nasilał. Widoczny był także zanik wypustek, który normalnie pomagają komórkom mikrogleju m.in. w przemieszczaniu. Kolce dendrytyczne neuronów także zanikały. Autorzy publikacji z pisma Brain, Behavior, and Immunity podkreślają jednak, że tak jak prawidłową aktywność mikrogleju, można je odtworzyć za pomocą niskotłuszczowej diety. Stranahan zaznacza, że uzyskane wyniki wskazują na nowe zastosowania leków na reumatoidalne zapalenie stawów czy chorobę Leśniowskiego-Crohna, które blokują specyficzne cytokiny prozapalne i TNF-α (wszystkie one są podwyższone w mózgach otyłych myszy). Pani doktor dodaje, że myszy z grupy wysokotłuszczowej jadły mniej paszy od zwierząt z grupy niskotłuszczowej i de facto spożywały tyle samo kalorii, co pozostałe myszy. Fenotyp metaboliczny jest raczej skutkiem składu diety niż liczby kalorii. « powrót do artykułu

Koreański producent układów pamięci, SK Hynix, odrzucił ofertę objęcia części udziałów przez chińską Tsinghua Unigroup. Chińczycy chcieli kupić 20% akcji Hyniksa za 5,3 miliarda dolarów, pod warunkiem jednak, że koreańska firma wybuduje w Chinach fabrykę układów NAND. To kolejna nieudana próba inwestycji Tsinghua Unigroup na koreańskim rynku IT. W lipcu chińskie przedsiębiorstwo oferowało 23 miliardy USD za Micron Technology. Ofertę odrzucono. Tsinghua Unigroup to państwowe przedsiębiorstwo. Za jego pośrednictwem Państwo Środka chce budować swoją pozycję na rynku półprzewodników. Chiny chcą być trzecim, po Tajwanie i Korei Południowej, największym producentem układów scalonych. « powrót do artykułu

Sąd RPA uchylił czasowy zakaz wewnętrznego handlu rogami nosorożców. Rząd wprowadził moratorium w 2009 r., by zwalczyć problem kłusownictwa, jednak John Hume, jeden z powodów, a zarazem właściciel farmy z dziką zwierzyną, obwinia zakaz za duży wzrost kłusownictwa w ostatnim czasie. W zeszłym roku w RPA zabito bowiem rekordową liczbę 1215 nosorożców. Hume wniósł sprawę do sądu z kolegą Johanem Krugerem. Panowie argumentowali, że jako hodowcy mają konstytucyjne prawo sprzedawać rogi nosorożców. Będący największym hodowcą nosorożców na świecie Hume przekonywał sędziego Francisa Legodiego, że jeśli moratorium nie zostanie zniesione, będzie się musiał pozbyć swego złożonego z 1200 osobników stada, bo jego miesięczne utrzymanie na terenach na południe od Parku Narodowego Krugera kosztuje go 5 mln randów (351 tys. dol.). Legodi orzekł, że nie da się zaprzeczyć, że zakaz handlu był związany ze wzrostem popytu. Rząd na razie nie zdecydował, czy złoży zażalenie w tej sprawie. « powrót do artykułu

Analiza ponad 4000 urządzeń wbudowanych - od bramek internetowych i ruterów po kamery IP i telefony VoIP - wykazała, że w znacznej mierze korzystają one z tych samych kluczy SSH lub certyfikatów HTTPS. Wystarczy, by cyberprzestępcy zdobyli klucz lub certyfikat jednego z urządzeń, a mogą teoretycznie zaatakować miliony użytkowników. Autorami analizy są eksperci z firmy SEC Consult, którzy przyjrzeli się kluczom kryptograficznym w obrazach firmware'u. Najczęściej spotykanym rodzajem zabezpieczeń są wspomniane już klucze SSH i certyfikaty X.509. Wśród wszystkich przeanalizowanych urządzeń znaleziono 580 unikatowych kluczy prywatnych. Po porównaniu tych kluczy z informacjami zdobytymi dzięki przeskanowaniu urządzeń sieciowych podłączonych do internetu okazało się, że 3 200 000 urządzeń używa tego samego zestawu 150 certyfikatów HTTPS, a zestaw zaledwie 80 kluczy SSH jest używany przez 900 000 urządzeń. Badacze uważają, że producenci urządzeń powinni dołożyć wszelkich starań, by każde z nich posługiwało się przypadkowym unikatowym kluczem. Ich zdaniem producenci sprzętu powinni współpracować też z dostawcami internetu. Rolą tych drugich byłoby upewnienie się, że terminal, który dostarczyli klientowi, nie jest bezpośrednio dostępny przez port WAN. W przypadku, gdyby sam dostawca internetu potrzebował zdalnego dostępu do terminala klienta, może to zrobić poprzez VLAN przy ściśle określonej liście kontroli dostępu, bez zgody na połączenia bezpośrednie pomiędzy terminalami. « powrót do artykułu

Wielki Zderzacz Hadronów, który zakończył tegoroczną serię zderzeń protonów, osiągnął właśnie najwyższą w historii energię zderzeń jonów ołowiu. Po krótkiej przerwie i zmianie konfiguracji Zderzacza już 17 listopada wysłano pierwsze wiązki, a wczoraj przedstawiciele CERN-u ogłosili, że uzyskali stabilną wiązkę. Rozpoczęto zderzenia, które potrwają przez miesiąc. Podczas zderzeń jonów ołowiu materia znajduje się w stanie, który panował krótko po Wielkim Wybuchu. Stało się już tradycją, że każdego roku przez miesiąc przeprowadzamy zderzenia jonów. Ten rok jest specjalny, gdyż osiągnęliśmy nowe energie i badamy materię w jeszcze wcześniejszym stadium istnienia wszechświata - mówi dyrektor generalny CERN-u Rolf Heuer. Te eksperymenty mogą dać odpowiedź na wiele palących pytań, a nasze urządzenie zostało zaprojektowane właśnie po to, by na te pytania znaleźć odpowiedzi, powiedział rzecznik prasowy eksperymentu ALICE, Paolo Giubellino. Chcielibyśmy na przykład wiedzieę, jak wzrost energii wpłynie na powstanie czarmonium, lepiej zbadać kwarki ciężkie oraz zjawisko wygaszania strumieni. Z niecierpliwością oczekujemy na kolejne odkrycia, dodał. Zwiększenie energii zderzeń zwiększa objętość i temperaturę powstającej w ich wyniku plazmy kwarkowo-gluonowej, co pozwoli na lepsze zrozumienie tego stanu materii. Podczas ubiegłorocznego, 1. sezonu zderzeń jonów, odkryto, że plazma kwarkowo-gluonowa jest idealną cieczą, zaobserwowano też w niej wygaszanie strumieni, czyli utratę energii przez cząstki, które przez nią przechodzą. Teraz naukowcy chcą zmierzyć energię wygaszania strumieni i w ten sposób lepiej poznać właściwości samej plazmy. W badanie skutków zderzeń jonów ołowiu zaangażowane będą wszystkie podstawowe instrumenty LHC. Chcemy rozszerzyć zakres prac eksperymentu ATLAS o zbadanie, w jaki sposób energetyczne obiekty takie jak strumienie, bozony W i Z zachowują się w plazmie kwarkowo-gluonowej, stwierdził rzecznik prasowy eksperymentu Atlas Dave Charlton. Podczas drugiego sezonu zderzeń powstanie wiele ciężkich kwarków, co da nam bezprecedensową okazję do zbadania materii hadronowej w ekstremalnych warunkach. CMS jest idealnie przystosowany do mierzenia tych rzadkich cząstek z dużą precyzją, mówi Tiziano Camporesi, rzecznik CMS. Z kolei Guy Wilkinson, rzecznik eksperymentu LHCb, którego zespół po raz pierwszy włącza się w badania zderzeń jonów powiedział, że dla LHCb to ekscytujący krok w nieznane. Nasz eksperyment ma wyjątkowe możliwości identyfikacji cząstek. Nasz wykrywacz jest zdolny do prowadzenia pomiarów, które uzupełniają dane zdobyte przez naszych przyjaciół z innych eksperymentów. « powrót do artykułu

Międzynarodowa grupa badawcza postuluje istnienie nowej cząstki zwanej fermionem Weyla typu II. Ma ona być obecna w metalach. Gdy metale zawierające tę cząstkę zostaną poddane działaniu pola magnetycznego, stają się izolatorami dla prądu płynącego w jednym kierunku, a przewodnikami dla przyłożonego w innym. Takie zachowanie można bardzo szeroko wykorzystać, budując energooszczędne urządzenia czy wydajne tranzystory. Uczeni przewidują, że fermion Weyla typu II istnieje w ditellurku wolframu (WTe2). Fermion Weyla typu II to kuzyn fermiony Weyla, cząstki znanej z kwantowej teorii pola. Charakteryzuje się jednak odmienną odpowiedzią na obecność pola magnetycznego, gdyż w niektórych jego kierunkach jest niemal idealnym przewodnikiem, w innych zaś - izolatorem. W badaniach nad fermionem Weyla typu II brali udział uczeni z ETH Zurich oraz Instytutu Fizyki Chińskiej Akademii Nauk, pracujący pod kierunkiem naukowców z Princeton University. Fizyk Hermann Weyl, który przed 85 laty pracował nad teorią kwantową, nie domyślił się istnienia wspomnianego fermionu, gdyż naruszał on symetrię Lorentza, która jednak nie ma zastosowania w materiałach, w których pojawia się nowy fermion. Zgodnie z obecnie obowiązującymi teoriami ciała stałe są zbudowane z atomów, które z kolei składają się z jąder otoczonych elektronami. Jako, że pomiędzy elektronami dochodzi do olbrzymiej liczby interakcji nie potrafimy na polu mechaniki kwantowej rozwiązać wielu problemów związanych z ruchem elektronów. Używa się zatem uproszczonych metod opisu, w których elektrony w ciałach stałych są niewchodzącymi ze sobą w interakcje kwazicząstkami, które poruszają się w polu stworzonym przez naładowane jony i elektrony. Te kwazicząstki, zwane elektronami Blocha, są jednocześnie fermionami. Można je zaś rozważać, jako cząstki elementarne ciała stałego. W ten sposób kryształ staje się 'wszechświatem' posiadającym własne cząstki elementarne. W ostatnich latach odkryto, że takie 'wszechświaty' mogą zawierać inne cząstki znane z kwantowej teorii pola. Dotychczas odkryto w nich fermiony Diraca, Majorany oraz Weyla. Ich odnalezienie pozwoliło na prowadzenie stosunkowo tanich badań z dziedziny kwantowej teorii pola przy użyciu kryształów materii skondensowanej. Teraz naukowcy twierdzą, że w kryształach WTe2 oraz, być może, ditellurku molibdenu (MoTe2), istnieje fermion Weyla typu II. Nasza wyobraźnia prowadzi nas dalej każe nam zadać pytanie, czy w materii skondensowanej mogą istnieć cząstki nieznane relatywistycznej kwantowej teorii pola, mówi stojący na czele zespołu naukowego profesor Bogdan Andrei Bernevig z Princeton University. On i jego zespół uważają, że są powody, by przypuszczać, iż jest to możliwe. Wszechświat, jakim opisuje go kwantowa teoria pola jest ściśle ograniczony zestawem reguł zwanych symetrią Lorentza. Charakteryzuje ona cząstki wysokoenergetyczne. Tymczasem naukowcy zwracają uwagę, że w ciałach stałych prędkość elektronów jest bardzo mała, zatem nie powinniśmy do nich stosować teorii opisujących szybko poruszające się cząstki. Warto się zastanowić, czy w niektórych 'wszechświatach' materiałowych mogą istnieć nierelatywistyczne 'cząstki elementarne', które nie stosują się do symetrii Lorentza, komentuje Aleksiej Solujanow z ETH Zurich. Przed rokiem Solujanow i Xi Dai z Chińskiej Akademii Nauk odwiedzili Berneviga i rozmawiali o dziwnym zachowaniu niektórych metali w polu magnetycznym. Zachowanie to obserwowano eksperymentalnie, jednak nie próbowano powiązać go z istnieniem nieznanej cząstki. Naukowcy rozpoczęli własne badania i doszli do wniosku, że o ile relatywistyczna kwantowa teoria pola pozwala na istnienie jednego fermionu Weyla, to w materii skondensowanej możliwe jest istnienie dwóch fizycznie różnych fermionów. Standardowy fermion Weyla może przyjmować dwa stany w których może istnieć na zerowym poziomie energetycznym. Gęstość stanów przy zerowej energii wynosi zero i fermion ten nie reaguje na wiele interesujących zjawisk termodynamicznych. Ten fermion jest obecny w relatywistycznej kwantowej teorii pola i jest jedynym dopuszczalnym przez symetrię Lorenza. Z kolei fermion Weyla typu II ma posiada termodynamiczną liczbę stanów, które może przyjmować na zerowym poziome energetycznym. Posiada powierzchnię Fermiego, która jest nietypowa pod tym względem, że pojawia się na styku elektronu i dziury. To nadaje fermionowi skończoną liczbę stanów, co łamie symetrię Lorenza. Większość metali poddana działaniu pola magnetycznego wykazuje rosnącą oporność. Badania przeprowadzone niedawno w Princeton i Chińskiej Akademii Nauk wykazały, że półmetale zawierające fermion Weyla mogą wykazywać spadającą oporność o ile pole elektryczne jest przyłożone w tym samym kierunku co pole magnetyczne. Z kolei najnowsze badania nad fermionem Weyla typu II wykazały, że w niektórych kierunkach pola magnetycznego oporność rośnie, jak w standardowych metalach, a w innych maleje, jak w półmetalach z fermionem Weyla. « powrót do artykułu

Rosnące zainteresowanie terapeutyczną wartością jadów zwierzęcych skłoniło Nicholasa Tatonettiego i Josepha Romano z Uniwersytetu Columbii do stworzenia 1. katalogu zwierzęcych toksyn i ich fizjologicznego wpływu na ludzi. VenomKB (skrót od Venom Knowledge Base) podsumowuje wyniki 5117 badań z literatury medycznej. Dotyczą one wykorzystania toksyn jadów w roli środków przeciwbólowych, a także w terapii nowotworów, cukrzycy, otyłości czy niewydolności serca. VenomKB uwzględnia blisko 42.723 oddziaływania na organizm. Współczesna medycyna wykorzystuje tylko małą część opisanych toksyn, ale Amerykanie mają nadzieję, że ich katalog wspomoże odkrywanie nowych związków i metod terapii. Tatonetti i Romano szukali frazy "toksyny wykorzystanie terapeutyczne" w bazie 22 mln publikacji z zakresu badań medycznych. Uzyskawszy listę złożoną z 5117 pozycji, zsumowali wyniki wytypowanych badań za pomocą komputerowych algorytmów. Po uwzględnieniu toksyn i leków wymienionych pod różnymi nazwami i skorygowaniu innych nieprawidłowości naukowcy uzyskali 42.723 unikatowe wzmianki nt. wpływu jadów na organizm. Panowie podkreślają, że naśladując lub zmieniając wpływ toksyn na ludzkie komórki, eksperci mogą opracować leki przeciwbólowe lub wymierzone w konkretne choroby, często z mniejszą liczbą skutków ubocznych niż w przypadku obecnie stosowanych specyfików. Dzięki tej strategii, wg magazynu National Geographic, dotąd uzyskano 13 leków. Jednym z pierwszych był antykoagulant Arvin. Przełomem było odkrycie, że ankrod, peptyd z jadu mokasyna gładkiego, może rozpuszczać skrzepy w nogach. Wykorzystywany w leczeniu cukrzycy typu 2. eksenatyd (preparat Byetta) to syntetyczna wersja hormonu białkowego eksendyny 4, którą po raz pierwszy wyizolowano z gruczołów ślinowych helodermy arizońskiej (Gila monster). Został on zarejestrowany przez FDA w 2005 r., a w Europie w 2007 r. Bombezynę, peptyd zbudowany z 14 aminokwasów, wyizolowano pierwotnie ze skóry kumaka nizinnego (Bombina bombina). Wykorzystuje się ją do leczenia zaburzeń żołądkowo-jelitowych. Zdolność peptydu do wiązania z guzami neuronalnymi sprawiła, że zaczęto się interesować stworzeniem jego fluorescencyjnej wersji. Pomagałaby ona chirurgom wyznaczyć brzegi zmiany. Amerykanie przypominają, że do testów klinicznych trafiło 5 związków wytwarzanych przez jadowite stożki (jednym z nich jest zikonotyna rybożernego Conus Magus). Mokasyn gładki, heloderma arizońska, kumak nizinny i stożki poświęcono ok. 18% skatalogowanych w VenomKB 5117 badań. Akademicy sądzą, że na zbadanie czeka jeszcze co najmniej 10 mln jadowitych gatunków. Zoltan Takacs, toksykolog z Uniwersytetu Columbii, przekonuje zaś, że w przyszłości trzeba się przyjrzeć ok. 20 mln toksyn z jadów. Tatonetti i Romano zamierzają rozbudowywać VenomKB, również samodzielnie zdobywając dane. Panowie zaczynają od próbek wysuszonego jadu czarnej mamby. « powrót do artykułu

U gołębi pocztowych liderem przemieszczającego się stada zostaje któryś z szybciej lecących osobników. To zmienia nasz pogląd na kwestię organizacji stada [...] - opowiada dr Dora Biro z Uniwersytetu Oksfordzkiego. W ramach badania naukowcy porównywali wpływ gołębia na kierunek przyjmowany przez stado z osobniczymi cechami lotu, w tym z prędkością. Okazało się, że bez względu na umiejętności nawigacyjne, szybsze ptaki wykazywały silną tendencję do obejmowania przywództwa w lecącym stadzie. Stwierdzono też jednak, że doświadczenie w przewodzeniu poprawiało u szybszych gołębi skuteczność naprowadzania na cel. Wolniejsze ptaki mniej zwracały uwagę na krajobraz w dole, skupiając się na dotrzymaniu tempa. Niektóre ptaki są naturalnie szybsze i stale dostają się na czoło stada, gdzie wykonują lwią część roboty nawigacyjnej. Oznacza to, że przy przyszłych lotach lepiej znają trasę. Można to porównać do efektu pasażer-kierowca - kierowcy muszą zwracać uwagę na drogę, podczas gdy pasażerowie często nie potrafią sobie przypomnieć trasy, przez którą zostali przewiezieni, zwłaszcza jeśli nie uczestniczyli w procesie nawigacji. Eksperyment prowadzono w Oxfordshire. Wzięło w nim udział 40 gołębi z tagami GPS (najnowsze rejestratory GPS pozwalają nie tylko śledzić trasę, ale i subsekundowe opóźnienia reakcji w stosunku do innych członków stada). Najpierw ptaki wypuszczano pojedynczo i mierzono ich prędkość oraz skuteczność docierania do celu. Później wypuszczono 4 stada po 10 osobników i sprawdzano, jaki gołąb obejmie przywództwo. Na samym końcu ponownie przeprowadzono test indywidualny, by sprawdzić, czy przywództwo wpłynęło na wyniki ptaków w zakresie trafiania do celu. Nasze wyniki demonstrują nieudokumentowane wcześniej skutki ruchów grupy - w czasie kolektywnej podróży liderzy uczą się skuteczniej od podążających za innymi. Co więcej, stopień przywództwa koreluje raczej z prędkością niż z prawidłowością pierwotnego lotu. Wykazaliśmy zatem, że zarówno przywództwo, jak i uczenie w czasie zbiorowych lotów można przewidzieć w oparciu o wrodzone, stałe cechy indywidualne - w tym przypadku o prędkość - wyjaśnia dr Benjamin Pettit. Autorami publikacji z pisma Current Biology są naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego i Uniwersytetu Loranda Eötvösa. « powrót do artykułu

W Megapolis w Grecji natrafiono na stanowisko z dolnego paleolitu (Marathousa 1), na którym sprawiano słonie Elephas antiquus. Marathousa 1 jest zlokalizowane w kopalni odkrywkowej węgla, w miejscu, gdzie kiedyś znajdował się brzeg płytkiego jeziora. Poza kamiennymi artefaktami w różnych warstwach, odkryto niemal kompletny szkielet E. antiquus, a także świetnie zachowane pozostałości zwierząt (gryzoni, ptaków, płazów, gadów, mięczaków i owadów) i roślin (drewno, nasiona, owoce). Powiązanie kamiennych artefaktów ze szkieletem słonia oraz ślady nacięć na kościach wskazują, że Marathousa 1 była miejscem sprawiania zdobyczy. Wstępne datowanie szacuje wiek stanowiska na środkowy plejstocen. Zespół z greckiego Ministerstwa Kultury (Ephorate of Paleoanthropology and Speleology) i Uniwersytetu w Tybindze natrafił na kamienne narzędzia, za pomocą których myśliwi prawdopodobnie odcinali mięso od kości. To czyni Megapolis jedynym miejscem na Bałkanach, gdzie znaleziono dowody na sprawianie słoni we wczesnym paleolicie - podkreśla prof. Katerina Harvati. Marathousa 1 to jedno z najstarszych stanowisk archeologicznych w Grecji. Przez region przebiegały prawdopodobnie trasy migracji ludzi do Europy. Tutaj też w czasie zlodowaceń chroniły się flora, fauna i ludzkie populacje. Mimo kluczowego położenia geograficznego obszar ten mało badano pod kątem paleoantropologicznym i paleolitycznym, bo tradycyjnie skupiano się na późniejszej prehistorii i czasach klasycznych. Wskutek tego dysponujemy niewieloma informacjami nt. dolnego paleolitu w Grecji. Marathousa 1 ma ogromne znaczenie dla zrozumienia wzorców rozpraszania się ludzi po Europie, a także przystosowań i zachowania wczesnych ludzi z regionu. Wykopaliskami kierują dr Eleni Panagopoulou i prof. K. Harvati. « powrót do artykułu

Każdego roku magazyn Science, jedno z najbardziej prestiżowych pism naukowych, organizuje konkurs "Dance your Ph.D.!". Jego celem jest zachęcenie osób z tytułami doktora, by za pomocą tańca spróbowały wyjaśnić temat swojej pracy doktorskiej. Oceniana jest wartość naukowa i artystyczna tańca oraz połączenie obu tych cech. W bieżącym roku odbyła się już 8. edycja konkursu. Nagrody przyznawane są w czterech kategoriach: biologii, chemii, fizyki i nauk społecznych. Zwycięzca każdej z nich otrzymuje 500 USD nagrody. Zwycięzca całego konkursu zdobywa zaś 1000 USD. W bieżącym roku, po raz pierwszy w historii konkursu, wygrała osoba startująca w kategorii nauk społecznych. Tegoroczną zwyciężczynią w kategorii nauk społecznych oraz całych zawodów została Florence Metz ze szwajcarskiego Uniwersytetu w Bernie. Jej praca doktorska dotyczyła polityki ochrony zasobów wodnych. A tak została wytańczona: W kategorii fizyki zwycięzcą została Merritt Moore z Uniwersytetu w Oxfordzie, autorka pracy "Badanie stanów wielofotonowych w zastosowaniach informacji kwantowej". Jej taniec możemy obejrzeć poniżej: Pracę "Interakcje komórkowe z tropoelastyną" wytańczyła Pearl Lee z Uniwersytetu w Sydney. Zwycięzcą w kategorii chemia oraz faworytem publiczności została zaś Jyaysi Desai, która na Uniwersytecie Ludwika Maksymiliana w Monachium obroniła pracę pt. "Mechanizmy molekularne zaangażowane w formowanie zewnątrzkomórkowych pułapek neutrofili". « powrót do artykułu

Smartfony Microsoftu nie cieszą się zbytnią popularnością, ale nie można tego samego powiedzieć o firmowych tabletach. Zdaniem analityków firmy Strategy Analytics koncern z Redmond sprzeda w ciągu najbliższych czterech lat tyle samo tabletów co Apple. Microsoft będzie odbierał rynek tabletom z systemem Android. W bieżącym roku do tabletów z Androidem należy 68% rynku, kolejne 22% udziałów ma Apple, a Microsoft może pochwalić się 10-procentowymi udziałami. Analitycy przewidują, że w roku 2019 do tabletów z Androidem będzie należało 59% rynku, udziały Apple'a wyniosą 23%, a Microsoftu wzrosną do 18%. Wzrost udziałów Microsoftu będzie pochodził z rynku tanich tabletów, zdominowanego obecnie przez urządzenia z Androidem. Na rynku droższych urządzeń Surface Pro z Redmond konkuruje z produktami Apple'a. Microsoftowi niewątpliwie pomaga fakt, że platforma Windows jest dobrze znana zarówno klientom indywidualnym, jak i biznesowym. « powrót do artykułu

Ludzie potrafią synchronizować swoje zachowanie ze złożonymi, ustrukturowanymi czasowo sygnałami akustycznymi. Zdolność ta leży u podłoża koordynacji społecznej i może być prekursorem mowy. Ponieważ szympansy i bonobo są genetycznie podobne do ludzi, zrozumienie rytmicznych umiejętności tych gatunków może wyjaśnić ewolucję naszej mowy i muzyki. Edward W. Large i Patricia M. Gray podkreślają, że u szympansów i bonobo epizody rytmicznego bębnienia występują zarówno w czasie zabawy, jak i pokazów godowych. Najpierw bonobo spotykały się z perkusistą (wygospodarowany do tego celu kącik znajdował się na wybiegu małp) i były nagradzane za każde uderzenie w bęben. Nie uczono ich jednak uzyskiwania konkretnego rytmu ani synchronizowania z eksperymentatorem. Uczestniczką drugiego eksperymentu została samica o imieniu Kuni, która regularnie podchodziła do perkusisty. Teraz naukowcom zależało na zbadaniu jej spontanicznego tempa. Człowiek bębnił w tempie wyznaczanym przez metronom (podawano je przez słuchawki). Przestawał, gdy stukać zaczynała Kuni. Średnie spontaniczne tempo bębnienia Kuni wynosiło 270 uderzeń na minutę. To prędkość o wiele większa niż obserwowana u ludzkich dzieci. Co więcej, w 64% przypadków tempo Kuni pasowało do tempa ustanowionego przez eksperymentatora. Zdarzało się to częściej, gdy tempo człowieka było bardziej zbliżone do spontanicznego tempa małpy. By sprawdzić, czy samica potrafi się zsynchronizować, eksperymentator nadal bębnił, gdy bębnić zaczynała Kuni. Okazało się, że Kuni dopasowywała się do człowieka w 54% prób, a rundy synchronii trwały od 12 do 40 uderzeń. Samica częściej dopasowywała się do człowieka, gdy jego tempo bardziej odpowiadało jej preferowanej prędkości uderzania. Małpa wykazywała się pewną ogólną giętkością tempa, bo do pewnego stopnia synchronizowała się ze wszystkimi testowanymi tempami. Jak podkreślają naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii i Północnej Karoliny, uzyskane wyniki przypominają rezultaty badań z udziałem dzieci, które synchronizują się sporadycznie i raczej przy prędkościach zbliżonych do ich preferowanego tempa. W przyszłości Amerykanie chcieliby ustalić, w jakim stopniu zachowanie bonobo zależy od wskazówek wzrokowych (obserwacji ruchów perkusisty), a w jakim od rytmicznych bodźców akustycznych. « powrót do artykułu

Na Uniwersytecie Stanforda splątano elektrony znajdujące się w rekordowej odległości niemal 2 kilometrów od siebie. To ważny krok w kierunku stworzenia praktycznych sieci kwantowych. Powiązane z atomami elektrony są trudne do wykorzystania. Co innego fotony, którymi znacznie łatwiej manipulować. Dlatego też naukowcy ze Stanforda zdecydowali się na wykorzystanie fotonu w roli "posłańca" informacji z elektronu. Spin elektronu to podstawowa jednostka komputera kwantowego. Nasze prace przecierają drogę ku stworzeniu wysokiej jakości sieci kwantowych, którymi będzie można w bezpieczny sposób przesyłać informacje, mówi Leo Yu, szef zespołu badawczego, do którego zaproszono też emerytowanego profesora Yoshihisę Yamamoto. Fotony mogą przyjmować polaryzację pionową bądź poziomą. Kierunek polaryzacji może zaś być reprezentowany przez wykorzystywane w informatyce 0 i 1. Problem w tym, że fotony w czasie przemieszczania się w włóknach optycznych mają tendencję do zmiany polaryzacji. Zadaniem naukowców było zapobiec tym zmianom, gdyż zniszczyłyby one stan splątany. Zespół Yu stworzył specjalne znaczniki czasowe, by skorelować przybycie fotonu ze spinem elektronu. Znaczniki te stanowiły punkt odniesienia potwierdzający splątanie danego fotonu z konkretnym elektronem. Następnie, by splątać dwa odległe elektrony, naukowcy wysłali z przeciwnych kierunków splątane z nimi fotony. Fotony spotkały się w połowie drogi i weszły ze sobą w interakcje. Tutaj do rozwiązania był kolejny problem, gdyż zwykle interakcja pomiędzy fotonami n ie zachodzi. Fotony z dwóch źródeł mają różne charakterystyki. Jeśli różnią się długością fali nie może między nimi dojść do interferencji. Naukowcy zastosowali więc po drodze specjalne urządzenie, które uzgodniło długości fali obu fotonów. Urządzenie to zmieniło jednocześnie długość fali na taką, która pozwala na osiągnięcie większej odległości w światłowodach. Dopiero wówczas doszło do interferencji fotonów i splątania elektronów, z którymi były powiązane. « powrót do artykułu

W styczniu dwóch chilijskich policjantów zostało zamordowanych na granicy z Peru. W tym samym miesiącu bandyci zamordowali też Ephraima Mamani Arevillcę, urzędnika odpowiedzialnego za ochronę środowiska. To tylko niektóre z ofiar kłusowników i przemytników zabijających chronionego wigonia. Ten południowoamerykański ssak, protoplasta alpaki, spokrewniony z lamą i gwanako, już raz znajdował się na skraju wyginięcia. Od czasu podboju Ameryki Południowej przez Hiszpanów zwierzę było masowo zabijane dla włosia. Na niektórych obszarach całkowicie wyginęło. Od kilkudziesięciu lat wigoń jest chroniony i gatunek powoli się odradza. Jednak znowu zagrażają mu kłusownicy, którzy zabijają zwierzęta dla pieniędzy płynących z zachodniego przemysłu odzieżowego. Obrońcy przyrody, którzy starają się chronić wigonie, sami niejednokrotnie narażają swoje życie i stają się celem przestępców. Eksperci mówią, że w ciągu ostatnich pięciu lat znaleziono ciała około 5000 nielegalnie zabitych zwierząt. A to tylko wierzchołek góry lodowej, gdyż wigonie zyją na trudno dostępnych odludnych terenach, zatem kłusownicy działają bez przeszkód. Inkowie przez całe wieki korzystali z włosia wikunii. Jednak pozyskiwali je bez zabijania zwierząt, które uznawali za święte. Wyskubywali włosie nie czyniąc wigoniom krzywdy. Biali konkwistadorzy również chcieli mieć dostęp do wyjątkowo miękkego, ciepłego futra wikunii. Zaczęli je pozyskiwać masowo zabijając zwierzęta. Proceder taki trwał do lat 60. XX wieku, kiedy to przy życiu pozostało około 10 000 tych zwierząt. Wtedy to, pod wpływem nacisków organizacji ekologicznych, wprowadzono pierwsze przepisy chroniące wigonie. Najpierw w ogóle zakazano polowań i handlu ich wełną, a w latach 90. rozpoczęto program bezkrwawego pozyskiwania futra w tradycyjny sposób. Początkowo cały projekt przebiegał bardzo dobrze i wełna trafiała do firm we Włoszech, Szkocji i Japonii. Z czasem okazało się jednak, że wełną zainteresowali się też kłusownicy. Zastraszyli oni niektóre andyjskie społeczności i te przestały pozyskiwać wełnę w bezkrwawy sposób. Inni mieszkańcy Andów, jak np. rolnicy z Boliwii, uważają wikunię za szkodnika i nie przeszkadza im działalność kłusowników. Innym problemem jest fakt, że te społeczności, które bezkrwawo pozyskują wełnę wigoni otrzymują bardzo małe wynagrodzenie. Dla tych społeczności wełna jest istotnym źródłem dochodów, jednak zbyt małym, by wydobyć je z nędzy. Ważący 2 kilogramy płaszcz z wełny wigoni jest sprzedawany nawet za 50 000 USD. To kwota, jaką peruwiańska wioska zajmująca się pozyskiwaniem wełny otrzymuje przez cały rok. Jak więc widać przemysł odzieżowy zatrzymuje dla siebie niemal całe zyski. Nic więc dziwnego, że kwitnie kłusownictwo i niszczony jest kolejny gatunek. Przy takiej polityce przemytu legalne pozyskiwanie wełny jst mało opłacalne. Ocenia się, że obecnie na wolności żyje 400-500 tysięcy wigoni. Ich populacja nie zwiększa się, a na niektórych obszarach ponownie spada. Jest dość spora, jednak - jak mówią specjaliści - powinna liczyć 7-8 milionów osobników. Eksperci zajmujący się problemem zauważyli, że produkty z futra zabitych wigoni można bez przeszkód kupić w Szwajcarii, Wielkiej Brytanii i Francji. Prawdopodobnie trafiają one też do Chin. Południowoamerykańscy obrońcy wigoni powoli zyskują sojuszników. W walkę z nielegalnym handlem włączył się w pewnym stopniu amerykański Departament Spraw Wewnętrznych. Trwają też rozmowy z europejskim oddziałem Interpolu. « powrót do artykułu

W sprzyjających okolicznościach częstotliwość potencjałów czynnościowych może sięgnąć 100 impulsów na sekundę. Pamiętając o tym, że w mózgu występuje ok. 100 mld neuronów, naukowcy próbowali wyjaśnić, jak tak rozbudowana aktywność przekłada się na konkretne myśli i zachowania. Niestety, dotychczasowe metody monitorowania neuronów były albo zbyt wolne, albo zbyt holistyczne. Ostatnio jednak zespół z Duke University i Uniwersytetu Stanforda opracował technikę o rozdzielczości czasowej ok. 0,2 ms, co pozwala uchwycić w czasie rzeczywistym potencjały czynnościowe w mózgu ssaka. Jak wyjaśnia prof. Yiyang Gong, połączono białko szybko wyczuwające potencjały czynnościowe z innym białkiem pełniącym funkcję wzmacniacza sygnału. Jeszcze jako doktor w laboratorium Marka Schnitzera ze Stanforda Gong próbował stworzyć z kolegami czujnik, który byłyby w stanie dotrzymać kroku neuronom. Ostatecznie białko odkryte u glonów zmodyfikowano w taki sposób, by było wrażliwe na czynność napięciową i reagowało na nią bardzo szybko. Niestety, emitowane w odpowiedzi światło nie było na tyle jasne, by rozwiązanie znalazło zastosowanie w eksperymentach. Potrzeba było jeszcze wzmacniacza. Mając to na uwadze, Gong i inni połączyli czujnik napięcia z najjaśniejszym dostępnym białkiem fluorescencyjnym. Białka umieszczono na tyle blisko, że mogły kontaktować się optycznie, nie spowalniając układu. Kiedy element czujnikowy wykrywa potencjał, absorbuje więcej światła. Pochłanianie większych ilości światła fluorescencyjnego białka sprawia, że w odpowiedzi na wyładowanie neuronu układ się przygasza - wyjaśnia Gong. Czujnik dostarczano do mózgu myszy za pomocą wirusa, a u muszek owocowych zastosowano odpowiednią modyfikację genetyczną. W obu przypadkach naukowcom udało się doprowadzić do ekspresji białka w wybranych neuronach i obserwować czynność napięciową. « powrót do artykułu

Należąca do założyciela Amazona Johna Bezosa firma Blue Origin zapisała się w historii podboju przestrzeni kosmicznej. Przedsiębiorstwo zaprezentowało rakietę wielokrotnego użytku. Pojazd wyposażony w silnik BE-3 wystartował 23 listopada. Niedługo po starcie rakieta oddzieliła się od pojazdu New Shepard, który wynosiła i powróciła na Ziemię. Jednak w przeciwieństwie do obecnie wykorzystywanych technologii, nie opadła bezwładnie z powrotem paląc się w atmosferze czy tonąć w oceanie. Pojazd skierowano w stronę stanowiska startowego, gdzie wylądował i jest gotowy do kolejnej podróży. Nikt wcześniej nie przeprowadził równie udanego lądowania rakiety. Rakiety zawsze były jednorazowego użytku. Już nie są. Teraz, po bezpiecznym lądowaniu w Zachodnim Teksasie, mamy do czynienia z najrzadszym zjawiskiem, nietkniętą używaną rakietą - oświadczył Jeff Bezos. Wyniesiona przez rakietę kapsuła New Shepard dotarła na wysokość 100,5 kilometra i osiągnęła prędkość 3,72 Macha. Blue Origin informuje, że gdy rakieta zbliżyła się do powierzchni Ziemi najpierw uruchomiono osiem specjalnych hamulców, które spowolniły opadanie do prędkości 622 km/h, dzięki precyzyjnym lotkom możliwe było sterowanie rakietą pomimo wiatrów wiejących z prędkością 192 km/h i precyzyjne ustabilizowanie jej na wysokości 1500 metrów nad miejscem lądowania. Następnie rakieta odpaliła silniki i łagodnie dotknęła gruntu. Ostatnie 100 metrów przebyła z prędkością 7,1 km/h. Bezpiecznie, za pomocą spadochronów, lądował też New Shepard. Blue Origin nie jest jedyną firmą, która eksperymentuje z rakietami wielokrotnego użytku. Bardziej znana SpaceX przeprowadziła dwie głośne próby lądowania swoich rakiet. Obie zakończyły się niepowodzeniem i rozbiciem pojazdu. Elon Musk, założyciel SpaceX, pogratulował Blue Origin osiągnięcia, natychmiast jednak pokreślił, że konkurencyjna firma rozwija system do lotów suborbitalnych, natomiast SpaceX jest zainteresowane pracą nad pojazdami latającymi na orbitę okołoziemską. Osiągnięcie Blue Origin jest warte odnotowania, gdyż jest to pierwsze udane pionowe lądowanie rakiety, która wyniosła pojazd na tak znaczną wysokość. Elon Musk ma jednak rację w tym względzie, że nie istnieje całkowita analogia pomiędzy rakietą Blue Origin a SpaceX. Te drugie mają bowiem latać znacznie wyżej, muszą więc mieć inną budowę. Są przede wszystkim bardziej smukłe, co ułatwia podróż w górę. Jednak podczas opadania rakiety takie są niezwykle niestabilne, stąd lądowanie nimi nastręcza znacznie więcej problemów niż lądowanie Blue Origin. « powrót do artykułu

Im grubsi jesteśmy, tym więcej nasz organizm produkuje białka hamującego zdolność spalania tłuszczu. Jako donoszą naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge i Toho University, białko sLR11 hamuje termogenezę. Akademicy postanowili zbadać, czemu myszy pozbawione genu białka sLR11 są o wiele bardziej oporne na przyrost wagi. Zauważyli, że o ile po przejściu z mniej na bardziej kaloryczną dietę myszy i ludzie tylko lekko zwiększają tempo przemian metabolicznych, o tyle gryzonie pozbawione genu sLR11 nasilają metabolizm znacznie silniej (oznacza to, że o wiele szybciej spalają kalorie). Badania zmodyfikowanych zwierząt pokazały, że w białej tkance tłuszczowej bardziej aktywne były geny kojarzone zwykle z brunatną tkanką tłuszczową. Myszy te były bardziej termogeniczne i cechowało je większe wydatkowanie energii, zwłaszcza po przejściu na wysokotłuszczową dietę. Zespół zademonstrował, że sLR11 wiąże się z receptorami na powierzchni komórek tłuszczowych i działa jak sygnał wzrostu wydajności magazynowania energii (zapobiegając m.in. jej nadmiernej utracie w wyniku nieograniczonej termogenezy). Badając poziom sLR11 u ludzi, naukowcy stwierdzili, że poziom krążącego białka dodatnio korelował z ogólną masą tłuszczową. Kiedy otyły pacjent przechodził operację bariatryczną, zakres pozabiegowej utraty wagi był proporcjonalny do spadku poziomu sLR11 (to sugeruje, że sLR11 jest produkowane przez komórki tłuszczowe). Brytyjczycy i Japończycy uważają, że sLR11 pomaga komórkom tłuszczowym zapobiegać spalaniu zbyt dużej ilości tłuszczu w sytuacji nasilenia innych sygnałów metabolicznych po dużym posiłku lub pod wpływem krótkotrwałych spadków temperatury. W perspektywie długoterminowej zwiększa to efektywność magazynowania energii przez tkankę tłuszczową. Nasze ustalenia mogą wyjaśnić, czemu osobom z nadwagą tak trudno się odchudzić. Na poziomie molekularnym ich zmagazynowany tłuszcz aktywnie występuje przeciwko próbom spalenia go - wyjaśnia dr Andrew Whittle. Odkryliśmy ważny mechanizm, który będzie można obrać na cel nie tylko po to, by zwiększyć czyjąś zdolność spalania tłuszczu, ale także by pomóc pacjentom, w przypadku których ważne jest oszczędzanie energii, np. z anoreksją - dodaje prof. Toni Vidal-Puig. « powrót do artykułu

Choć antarktyczne pingwiny raz po raz wskakują do wody o temperaturze bliskiej zamarzania, ich pióra wcale nie ulegają oblodzeniu. Gdy naukowcy dokładnie przyjrzeli się ich budowie, stwierdzili, że superhyrofobowość to wynik połączenia nanostruktur i specjalnego tłuszczu. Biolodzy wyjaśniają, że woda tworzy krople, z których ciepło nie może uciec, dlatego nim zdążą one zamarznąć, spadają z piór. Prof. Pirouz Kavehpour z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zainteresował się piórami pingwinów, obejrzawszy program przyrodniczy. Zauważyłem, że pingwiny wchodzą i wychodzą z lodowatej wody, siedzą w bardzo niskich temperaturach, a na ich piórach nie tworzy się lód. Kavehpour skontaktował się z Judy St. Leger, światowej sławy specjalistką od pingwinów, która potwierdziła, że rzeczywiście nikt nie zaobserwował lodu na piórach zdrowych pingwinów. By odkryć tajemnicę nielotów, akademicy zbadali pióra podarowane przez San Diego SeaWorld za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Zauważyli, że w piórach występują nanopory, które zatrzymują powietrze. Dodatkowo pingwiny natłuszczają pióra wydzieliną gruczołów kuprowych. Na superhydrofobowych powierzchniach krople wody tworzą coś w rodzaju sfer. Wg Kavehpoura i innych, to właśnie sferopodobna geometria opóźnia tworzenie lodu (ciepłu trudniej jest uciec, jeśli kropla nie wchodzi za bardzo w kontakt z powierzchnią). Przepływ powietrza można porównać do ruchu samochodowego. Jeśli mamy autostradę, która zmienia się w drogę dwupasmową, utworzy się korek. Na podobnej zasadzie ciepło nie przepływa dobrze z dużego przekroju środka kropli do małego punktu, gdzie kropla styka się z piórem. Biolodzy zajmowali się przede wszystkim piórami pingwina białobrewego. Porównywali je także z piórami pingwina magellańskiego, który żyje w cieplejszych klimatach. Okazało się, że u tych ostatnich w piórach brakowało nanoporów, a wydzielina gruczołów kuprowych nie była hydrofobowa. Naukowcy uważają, że superhyrofobowe powierzchnie inspirowane rozwiązaniami pingwinów będą tańsze, wytrzymalsze i bardziej przyjazne środowisku niż płyny do odladzania stosowane obecnie w lotnictwie. To ironia losu, że ptak, który sam nie lata, może pewnego dnia zwiększyć bezpieczeństwo lotnicze. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stworzyli genetycznie zmodyfikowanego komara, którego wyposażono w geny blokujące zarodźca malarii. Uczeni mają nadzieję, że zwierzę - łącząc się z komarami żyjącymi na wolności - przekazałoby te geny swojemu potomstwu, dzięki czemu z czasem komary przestałyby roznosić malarię. Eksperymenty na gatunku Anopheles sephensi, który roznosi malarię na miejskich terenach Indii, wykazały, że geny blokujące malarię poprzez produkcję odpowiednich przeciwciał są przekazywane 99,5% potomstwa. Przy takiej skuteczności w ciągu 10 pokoleń - czyli w czasie jednego sezonu - można by spowodować, że na danym terenie ponad 99% komarów nie będzie rozprzestrzeniało choroby. Naukowcy nie mają złudzeń, że to wystarczy. Jednak wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych komarów, nowych leków, moskitier oraz niszczenia miejsc lęgowych może mieć wpływ na znaczne ograniczenie lub wyeliminowanie malarii w wielu miejscach na świecie. Wiele innych grup również pracuje nad genetycznymi modyfikacjami u komarów. W ubiegłym roku jedna z nich ogłosiła powstanie komara z taką modyfikacją, w wyniku której na świat przychodzą niemal wyłącznie samce. To spowodowałoby drastyczny spadek populacji komarów. Powstaje jednak pytanie o skutki takich działań dla ekosystemu. Wyposażenie komara w gen blokujący malarię nie szkodzi samym komarom, zatem nie musimy obawiać się o negatywny wpływ tego typu badań. Światowa Organizacja Zdrowia informuje, że w 2015 roku na malarię zachoruje 214 milionów osób, a choroba zabije 438 000 ludzi, głównie w Afryce subsaharyjskiej. « powrót do artykułu

Technologia generowania promieni rentgenowskich praktycznie nie zmieniła się od 100 lat. Dzięki najnowszym osiągnięciom uczonych z MIT-u w ciągu najbliższych kilku lat mogą pojawić się nie tylko całkowicie nowe aparaty RTG, ale również źródła promieniowania o innych długościach fali. Uczeni najpierw przeprowadzili teoretyczne obliczenia, a następnie za pomocą symulacji komputerowych dowiedli, że na płachcie grafenu oświetlonej laserem powstają plazmony, które można zmusić do wysyłania silnych impulsów promieniowania o długości fali od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego. Co więcej takie impulsy byłyby niezwykle spójne, podobne do impulsów laserowych. To z kolei, jak podkreślają uczeni, pozwoliłoby na wykorzystywanie podczas prześwietleń mniejszych dawek promieniowania, co czyniłoby całą technikę bezpieczniejszą. Profesor Martin Soljacic, który wraz z profesorem Johnem Joannopoulosem kierował pracami zespołu badawczego, mówi, że istnieje duże zainteresowanie nowymi źródłami generowania światła. Widać je szczególnie w przemyśle półprzewodnikowym oraz w nauce. Do badań naukowych przydałyby się tanie, niewielkie źródła promieniowania, którymi można by zastąpić obecnie wykorzystywane duże, nieporęczne i kosztowne urządzenia. Osiągnięcie zespołu z MIT-u jest tym bardziej istotne, że uzyskanie spójnego promieniowania rentgenowskiego jest szczególnie trudne. Na razie grupa Soljacicia przeprowadziła jedynie symulacje komputerowe, jednak już wcześniejsze rozważania teoretyczne i symulacje tej grupy znajdowały eksperymentalne potwierdzenie. « powrót do artykułu