Американские компании General Atomics, Lockheed Martin и Northrop Grumman получили контракты Агентства перспективных оборонных разработок (DARPA) на проектирование беспилотного носителя ракет класса «воздух-воздух». Как сообщает Air Force Magazine, соглашения подразумевают эскизное проектирование носителя. Вероятно, по итогам этого этапа военные выберут одну или несколько компаний для создания прототипа беспилотника.

Немецкие ученые сумели наблюдать нуклеацию ледяных кристаллов на белках IMP, которые позволяют бактериям замораживать воду, поражая растительные клетки и ткани. Результаты работы публикует журнал .Даже при температуре намного ниже 0° С сверхчистая дистиллированная вода замерзает очень долго. Для быстрого превращения в лед ей требуется пылинка, частица, на которой может стартовать нуклеация кристалла. Запускать нуклеацию способны и бактерии , стимулирующие замерзание воды уже при температурах около -5 °С. Эта способность помогает микробам разрушать клетки растений, питаясь их содержимым, а также используется при получении искусственного снега. Для этого в воду добавляются лиофилизированные, убитые, но сохранившие возможность «замораживать» воду . Эти грамотрицательные бактерии весьма широко распространены по всему земному шару и обнаруживаются даже высоко в атмосфере, где, возможно, участвуют в появлении облаков.Необычные способности связывают с присутствующим на поверхности их внешней мембраны белком inaZ, относящимся к семейству INP (Ice-Nucleation Proteins). При этом детальный механизм работы INP остается неизвестным, и даже пространственная структура этих крупных (порядка 1200 аминокислотных остатков) белков не установлена. Ряд работ по компьютерному моделированию интерфейса активного сайта inaZ привел к появлению гипотезы о том, что этот участок, богатый серином и треонином, «выставляя» в воду полярные гидроксильные группы, имитирует плоскость ледяного кристалла, создавая центр нуклеации. Биофизики из Института полимерных иследований общества Макса Планка, работающие под руководством Тобиаса Виднера (Tobias Weidner), впервые наблюдали этот процесс в эксперименте.Авторы использовали лазерную SFG-спектроскопию, метод, позволяющий изучать поверхности и границы раздела сред. Для этого объект облучается опорным лучом оптического диапазона, который, отражаясь, комбинируется с ИК-лучом меняющейся частоты. Частота итогового луча, полученного детектором, позволяет обнаружить упорядоченные детали, от которых они отразились. Наряду с моделированием на основе классической молекулярной динамики это позволило получить детальную картину нуклеации, которая развивалась на поверхности мертвых клеток из лиофилизированного концентрата Snowmax, продающегося для использования в машинах для создания искусственного снега.Ученые показали, что сочетание гидрофильных и гидрофобных участков в активном сайте inaZ стимулирует упорядоченное расположение молекул гидратационной (водной) оболочки белка, «направляя» их к формированию кристалла. Кроме того, inaZ эффективно рассеивает тепловую вибрацию попавшихся в ловушки молекул воды, создавая локальные понижения температуры, которые дополнительно облегчают нуклеацию. Впрочем, механизм этого рассеивания энергии остается неясен – как неясен и окончательный ответ на вопрос об участии псевдомонад в формировании облаков и осадков.

Химики из Германии, Польши и Австралии протестировали новый алгоритм для уточнения данных рентгеновских исследований монокристаллов. С его помощью, отмечают авторы, можно различить даже положения атомов водорода у небольших по размеру молекул. Ранее считалось, что такие разрешения для водорода достижимы лишь для дорогостоящих методов нейтронного рассеяния. Исследование опубликовано в журнале , кратко о нем сообщает блог британского Королевского химического общества.

Генетики опровергли связь между риском развития психических заболеваний у «поздних» детей и накоплением мутаций у их отцов. Результаты исследования публикует журнал .Дети, рожденные отцами в позднем возрасте, демонстрируют больший риск развития психических заболеваний, включая шизофрению и болезни аутистического спектра. Принято считать, что виной тому – естественный процесс возникновения новых мутаций и ошибок репликации, которые накапливаются с каждым делением сперматозоидов. С другой стороны, этой корреляции могут найтись и другие объяснения. Например, склонность к психологическим заболеваниям у самого отца может затруднять его социализацию и приводить к более позднему появлению детей, которые унаследуют эти склонности. В пользу таких альтернативных версий говорят и результаты, полученные Джейкобом Граттеном (Jacob Gratten) и его коллегами из Квинслендского университета в Австралии.Ученые провели математическое моделирование для пяти возможных механизмов, объясняющих повышение риска развития психических заболеваний у детей, рожденных отцами на 10 лет позднее среднего возраста (25-30 лет). Первый вариант рассматривал новые мутации как основной и независимый источник этого риска. Второй также принимал во внимание гипотезу «эгоистичного отбора сперматогониев» (selfish spermatogonial selection), который, стимулируя накопление с возрастом мутантных половых клеток, способных к более эффективной пролиферации, может усиливать передачу мутаций по наследству. Третья и четвертая модели учитывали вклад как новых мутаций, так и собственной наследственной склонности отца к психическим заболеваниям. Наконец, в отличие от предыдущих, пятая целиком концентрировалась на имеющихся у отца генетических характеристиках.Результаты расчетов, проведенных для каждой модели, сравнивались с реальными данными о развитии психических заболеваний у «поздних» детей. Они показали, что мутации в половых клетках отца способны вносить лишь умеренный вклад в повышение риска – не более 10-20 процентов. С другой стороны, подтвердилась действительно существующая небольшая (R ~ 0,075) корреляция между возрастом отца в момент рождения первого ребенка и его собственной склонностью к психическим проблемам. Для того, чтобы сделать из нее какие-то выводы, по словам авторов, понадобятся новые исследования с использованием большего количества эмпирических данных и более детальных моделей.Существуют и другие данные, указывающие на то, что источником повышенного риска развития психических проблем у «поздних» детей являются не возникшие у отца мутации, а его собственная наследственность. В частности, показано, что такой риск существует и у детей, рожденных «слишком молодыми» отцами. Зато у вторых и третьих «поздних» детей он не выше, чем у первых. Эти данные плохо согласуются с гипотезой о ключевой роли накопления мутаций, зато вполне могут объясняться наличием психических проблем у самих родителей. «Мы полагаем, что две гипотезы не являются взаимоисключающими, – заключают авторы статьи, – и что оба механизма (а возможно, и другие, не рассмотренные нами) вносят свой различный вклад».

Американский авиастроительный концерн Boeing провел первые летные испытания грузового дрона CAV на открытом пространстве. Согласно сообщению компании, проверки аппарата, способного перевозить грузы массой до 227 килограммов, признаны успешными. До сих пор испытания дрона проводились в помещении лаборатории Boeing в Миссури, а сам аппарат был привязан тросами к полу.

Химики из Университета Манчестера синтезировали молекулу, цепочка которой «завязана» в пятилистный узел. Ученые показали, что это вещество может выступать в роли катализатора реакций замещения, который можно включать и выключать. Исследование опубликовано в журнале .

Федеральная комиссия по биологической безопасности и этике США одобрила проведение первого эксперимента по редактированию генома человека с помощью системы CRISPR/Cas9. Ученые планируют применить технологию для модификации лимфоцитов с целью лечения рака, пишет Stat.

Физики из Нидерландов и США придумали акустический эксперимент, наглядно демонстрирующий как меняются фундаментальные свойства атомов в резонаторах. Предложенный опыт с китайским гонгом по концепции повторяет эксперимент Карла Дрексхаге — изменение времени жизни возбужденных состояний атомов вблизи зеркала. Это явление относится к первым экспериментам в области квантовой электродинамики в резонаторах. Эксперимент описан в статье в , кратко о нем сообщает .

Химики из института исследования угля Общества Макса Планка синтезировали комплекс цезия с рекордно большим координационным числом — количеством атомов, координированных с центральным атомом. В этом комплексе каждый атом металла связан с 16 атомами фтора. По словам ученых, работа указывает на новые вещества, которые можно использовать для количественного извлечения радионуклидов цезия из воды. Исследование опубликовано в .

Тайваньские ученые разработали универсальную платформу для создания сложных трехмерных гидрогелевых конструкций, функционально схожих с биологическими структурами или представляющих собой метаматериалы с новыми свойствами. Результаты работы опубликованы в журнале .

Нидерландские и немецкие ученые разработали микрожидкостный чип, позволяющий быстро оценить метаболизм и эффекты различных токсичных веществ в организме. Отчет о работе опубликован в журнале .

Ученые превратили систему CRISPR/Cas в искусственный механизм молекулярной «памяти», способный сохранять информацию о происходивших с живой клеткой событиях в ее собственном геноме. О нем рассказывает статья, опубликованная журналом .«Самодостаточное аналоговое устройство памяти» представила группа биоинженеров во главе с профессором Массачусетского технологического института (MIT) Тимоти Лу (Timothy Lu). Ранее его команда уже демонстрировала подобный молекулярный механизм для бактерий, однако на клетках человека она реализована впервые. В основе его — бактериальная система защиты от вирусов CRISPR/Cas, включающая встроенные в хромосому фрагменты вирусных геномов (CRISPR), образцы, на основе которых клетка синтезирует короткие цепочки «направляющих» РНК. Ориентируясь на эти РНК, белки семейства Cas распознают и разрезают на куски совпадающие с ними молекулы ДНК, оказавшиеся в клетке. Эта способность Cas-нуклеаз сделала их чрезвычайно популярным инструментом генной модификации, для чего обычно используется изученный лучше остальных белок Cas9, выделенный из бактерий .Cas9 использовали и Тимоти Лу с соавторами, однако замкнули работу системы «на себя»: в их схеме РНК направляет атаку нуклеазы Cas9 на фрагмент ДНК, кодирующий саму эту РНК — такие молекулы авторы назвали «самонаправленными РНК-гидами» (self-targeting guide RNA, stgRNA). В результате Cas9 вносит разрез в ДНК, механизмы репарации восстанавливают повреждение и возникает мутация. На основе такой ДНК клетка синтезирует новые, слегка видоизмененные РНК — этот процесс может повторяться раз за разом, накапливая информацию о каждом акте изменений. Следует отметить, что в природе возможность атаки направляющих РНК на ДНК, с которой они были синтезированы, подавлена за счет специальных последовательностей, так называемых PAM, о работе которых можно подробнее прочитать здесь.Описанная система может срабатывать, в общем-то, при любых заранее заданных событиях, происходящих с клеткой. Достаточно лишь поставить синтез «самонаправленной» РНК под управление промотора, реагирующего на соответствующие изменения. Демонстрируя эти возможности, ученые получили ГМ-линии человеческих клеток, способных сохранять «воспоминания» о разных молекулярных событиях — в частности, об обработке антибиотиком доксициклином, изопропил-β-D-1-тиогалактопиранозидом, а также о срабатывании одного из сигнальных путей клетки (NF-κB), связанного с развитием воспалительных процессов.Механизм, который авторы называют mSCRIBE (Mammalian Synthetic Cellular Recorder Integrating Biological Events), может стать новым удобным инструментом молекулярной биологии, позволяя отслеживать многие детали развития клеток, тканей и организмов, проводить биомедицинские и генетические исследования. Коротко о самой технологии CRISPR/Cas можно прочитать здесь.