Современная биология

5. 2007 Марио Капеччи, 
   Мартин Эванс, 
   Оливер Смитис «За открытие принципов введения специфических генных модификаций у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток».

2010 Роберт Эдвардс «За технологию искусственного оплодотворения in vitro».

6. Экстракорпоральное оплодотворение (от лат. extra — снаружи, вне и лат. corpus — тело, то есть оплодотворение вне тела, сокр. ЭКО́) — вспомогательная репродуктивная технология, используемая в случае бесплодия. Синонимы: «оплодотворение в пробирке», «оплодотворение in vitro», «искусственное оплодотворение», в английском языке обозначается аббревиатурой IVF (in vitro fertilisation).

Суть метода ЭКО  состоит в следующем: яйцеклетку извлекают из организма женщины  и оплодотворяют искусственно в  условиях «in vitro» («в пробирке»), полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2-5 дней, после чего эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития.

• 7. Эмбриональные стволовые клетки

эмбриональные стволовые  клетки происходят из внутренней клеточной массы внутри бластоциста. Стволовые клетки могут стать любой тканью тела, кроме плаценты

• Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуются из внутренней клеточной массы на ранней стадии развития зародыша — бластоциста. Зародыш человека достигает стадии бластоциста на стадии 4-5 дней после оплодотворения, бластоцист человека состоит из 50-150 клеток.
• Эмбриональные стволовые клетки являются плюрипотентными. Это означает, что они могут дифференцироваться во все три первичных зародышевых листка: эктодерму, энтодерму и мезодерму. Таким образом образуются более 220 видов клеток. Свойство плюрипотентности отличает эмбриональные стволовые клетки от полипотентных клеток, которые могут дать начало лишь ограниченному количеству видов клеток. В отсутствие стимулов к дифференциации in vitro, эмбриональные стволовые клетки могут поддерживать плюрипотентность в течение многих клеточных делений. Ввиду пластичности и потенциально неограниченного потенциала самообновления, эмбриональные стволовые клетки имеют перспективы применения в регенеративной медицине и замещении поврежденных тканей. Однако в настоящий момент не существует никакого медицинского применения эмбриональных стволовых клеток. Стволовые клетки взрослых организмов и стволовые клетки спинного мозга используются для терапии различных заболеваний. Некоторые заболевания крови и иммунной системы (в том числе генетические) могут быть вылечены такими неэмбриональными стволовыми клетками. Разрабатываются методы лечения с помощью стволовых клеток таких патологий, как онкологические заболевания, юношеский диабет, синдром Паркинсона, слепота и нарушения работы спинного мозга
• Для дифференциации эмбриональных стволовых клеток достаточно подействовать на них факторами роста. Например, эмбриональные стволовые клетки мыши, дифференцированные in vitro в нейральные клетки, были использованы для восстановления повреждённого спинного мозга крысы.

8. Искусственное клони́рование живо́тных и расте́ний — новый вид человеческой деятельности, возникший в конце XX-го начале XXI-го века, состоящий в воспроизведении старых и создании новых биологических организмов, связанных с изучением генома, предполагающий вмешательство в его структуру, нацеленный (кроме научных) на решение множества практических задач.

• Клони́рование (англ. cloning от др.-греч. κλών — «веточка, побег, отпрыск») — в самом общем значении — точное воспроизведение какого-либо объекта N раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном. Причём как каждый по отдельности, так и весь ряд.
• Клони́рование челове́ка — действие, заключающееся в формировании и выращивании принципиально новых человеческих существ, точно воспроизводящих не только внешне, но и на генетическом уровне того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.
• Непосредственно клонирование осуществлялось при помощи технологии ядерного переноса, которая использовалась и при клонировании животных из эмбриональных клеток. В процессе переноса используются две клетки. Реципиентная клетка представляет собой неоплодотворенную яйцеклетку, отобранную у животного непосредственно после овуляции. Эта клетка обрабатывается особым образом так, что она останавливается в своем развитии до того момента, как деление будет продолжено специальными веществами. Донорская клетка отбирается у клонируемого животного.
• Затем с использованием мощного электронного микроскопа и тончайших инструментов из клетки – реципиета удаляется ДНК (на этой стадии развития яйцеклетки ее хромосомы не организованы в выделенное ядро). Затем донорская клетка, содержащая ядро с хромосомной ДНК, соединяется с лишенной генетического материала яйцеклеткой. После этого некоторые из слитых клеток начинают делиться, а затем, после помещения их в матку суррогатной матери, развиваться в полноценный эмбрион.
• При получении Долли в качестве донорской клетки использовались зрелые, дифференцированные фибробласты (один из типов клеток соединительной ткани) из нижней части вымени овцы, находившейся на четвертом месяце беременности. Беременное животное было выбрано из-за того, что при беременности клетки вымени овцы активно делятся и, следовательно, хорошо выживают в культуре. Кроме того, такие фибробласты содержат стабильные по физической структуре хромосомы, что позволяет надеяться на сохранность всей генетической информации.
• Клонирование может быть использовано как для сохранения вымирающих видов, так и для воспроизводства трансгенных, искусственных видов и пород. Но такие простые методы, как те, что применялись при получении Долли, не могут решить проблему генетического многообразия. Для её решения необходимо разрабатывать более дорогие и гибкие подходы.
• Клонирование может быть также использовано для восстановления вымерших животных. Так в 2009-м было объявлено о восстановлении одного из вида испанских коз уже вымерших в неволе и в природе.

Факты:

Чай сможет защитить от диабета

Регулярное употребление чая поможет сохранить вес, даже при неправильном питании. К такому выводу пришли японские ученые из Университета Кобе. По их мнению, чай подавляет развитие изменений в крови, связанных с потребление жирной пищи, что может спровоцировать диабет 2 типа. 
 
Ученые провели эксперимент на грызунах. Так, одних мышей держали на диете, насыщенной жирами. А других – на нормальной пище. Каждую из этих двух групп поделили еще на несколько маленьких. Подгруппам давали вместе с пищей воду, черный или зеленый чай в течение 14 недель. Исследователи увидели, что оба вида чая не давали грызунам потолстеть и накопить жир в области живота. Кроме того, черный чай еще и нивелировал негативное воздействие, оказываемое неправильным питанием на кровь (повышение уровня холестерина, высокий уровень сахара). 
 
Однако эксперты пока настроены скептически, ведь исследования не были проведены на людях

Пчелы способны решать сложные математические задачи

Пчелы, имеющие мозг размером с зернышко, решают сложные математические задачи быстрее, чем компьютеры 
Пчелы, имеющие мозг размером с зернышко, решают сложные математические задачи быстрее, чем компьютеры. К такому выводу пришли британские ученые из колледжа Ройял Холлоуэй, входящего в состав Лондонского университета.  
 
Они установили, что пчелы безошибочно находят кратчайший путь между цветками, чтобы собрать с них нектар, затрачивая при этом минимум сил. Проблема, которую они при этом "решают", известна в математике как "задача коммивояжера". Она заключается в том, чтобы найти наиболее короткий маршрут между множеством городов, чтобы посетить каждый по одному разу и вернуться в конечную точку. 
Эта задача очень важна для управления различными процессами, например работой Интернета, производством микросхем, при расчете сетей городского транспорта и маршрутов грузовых перевозок. Для решения этой проблемы в науке существует множество сложных алгоритмов. Компьютерам для ее решения требуются долгие и сложные вычисления.  
 
В то же время пчелы практически мгновенно "просчитывают" кратчайший маршрут между цветками. Для изучения поведения этих насекомых ученые из Лондонского университета использовали управляемые компьютером искусственные цветы, которые выделяли вещество, аналогичное цветочному нектару и распространяли его запах. Пчелы вначале совершали разведывательный полет, чтобы обнаружить поляну с искусственными цветами, а затем принимались облетать каждый из них, чтобы собрать нектар.  
 
Ученые решили проследить, по какому маршруту пчелы будут передвигаться - в произвольном порядке или следуя определенному алгоритму. Выяснилось, что маршрут сбора нектара пчелами соответствовал оптимальной математической модели и позволял им экономить силы.  
 
Ученые теряются в догадках, каким образом крошечный мозг насекомого оказывается "умнее" компьютера. Если эту загадку удастся разгадать, это приведет к прорыву в развитии вычислительной техники, полагают британские исследователи.

Разгадан секрет окраски леопарда

Биологи из Университета Бристоля в Великобритании пришли к выводу, что окраска и расположение пятен  на шкуре леопардов напрямую зависят  от местности, в которой существуют эти животные. Подобной зависимости  для других крупных кошек найдено  не было.  
 
Ученые исходили из известного предположения о том, что окраска крупных хищников помогает им сливаться с ландшафтом, чтобы как можно незаметнее подкрадываться к добыче. По словам биолога Вила Аллена из Университета Бристоля, окраска и характер пятен или полос на шкуре крупных кошачьих позволяет им максимально эффективно маскироваться ночью, когда эти хищники выходят на охоту. Наиболее широкий диапазон окраски ученые зафиксировали у леопардов, а также отчасти у ягуаров. 
 
Разброс типов окраски и пигментации пятен, а также их форм и размеров, на шкуре леопарда варьирует достаточно широко. Среди леопардов встречаются как совершенно черные особи - пантеры, так и животные с блекло-желтой шкурой. Объясняется это тем, что леопарды приспособились жить как в местностях с густой растительностью, так и на открытых пространствах, а также в горах. При этом ученые отметили, что изменение окраски шкур леопардов в зависимости от местности, в которой они живут, происходит для новоприбывшей в нее группы животных достаточно быстро - в течение 1-2 поколений. 
 
Впрочем, леопард из крупных кошачьих тут является исключением. Подобная вариативность, например, не присуща львам, которые везде сохраняют свою однотонную окраску песочного цвета. Также не могут исследователи объяснить черные полосы на шкуре тигров, которые являются уникальными для крупных кошачьих. При этом черные полосы присущи не только амурским или бенгальским тиграм, но и более редким подвидам тигров - например, суматранскому.