90 известных ученых из разных стран подписали соглашение об ответственном использовании ИИ в области синтетической биологии

Биологи и другие специалисты, использующие технологии искусственного интеллекта, для создания новых белков, подписали соглашение, которое направлено на то, чтобы гарантировать, что их исследования будут направлены исключительно на прогресс и не подвергнут мир серьезной угрозе в виде биологического оружия.

Соглашение было инспирировано прошлогодней историей, когда Дарио Амодей, исполнительный директор ИИ-стартапа Anthropic, напугал Конгрессу США, сообщив, что очень скоро с помощью технологии ИИ неквалифицированные, но злонамеренные люди смогут создавать крупномасштабные биологические атаки, такие как выброс вирусов или токсичных веществ, которые вызывают массовые заболевания и смерть.
Сенаторы от обеих партий были встревожены, а ИИ- исследователи в промышленности и научных кругах начали обсуждать, насколько серьезной может быть угроза.
Подписавшие соглашение биологи, в число которых входит Нобелевский лауреат Фрэнсис Арнольд, утверждают, что новейшие ИИ-технологии будут иметь гораздо больше преимуществ, чем недостатков, с их помощью легче создавать новые вакцины и лекарства.

Соглашение направлено на регулирование использования оборудования, необходимого для производства нового генетического/биологического материала.

Новое о происхождении эукариот: кто кого съел.
Интервью с Евгением Куниным

> Пожалуй, еще я расскажу, пользуясь случаем, любопытную историю про нашу собственную работу, связанную с этой темой. В какой-то момент мы с некоторыми моими коллегами стали очень интересоваться происхождением вирусов эукариот, и у нас появилась возможность это изучать. Вирусы эти весьма разнообразны: есть очень маленькие; есть, так сказать, гигантские; есть РНК, есть ДНК… В общем, поразительный такой паноптикум. И вот что выяснилось, когда мы стали внимательно более-менее это дело изучать: все без исключения эукариотические вирусы в самом начале своей эволюции происходят от вирусов бактерий. Ничего общего с вирусами архей мы не нашли. Вернее, какие-то очень дальние взаимоотношения существовать могут, но бактериальные вирусы явно ближе и явно были предками.

Это, похоже, говорит нам о том, что все эти схемы возникновения эукариот, основанные на непрерывном существовании бактериальной мембраны вокруг клетки, имеют смысл. Именно потому архейные вирусы были исключены, что не умели проникать через бактериальные мембраны.

Новые ионогели на основе диоксида кремния разработали в ИОНХ РАН

Современная химическая технология немыслима без экстракционных процессов. Для реализации наиболее распространённой жидкостной экстракции всё чаще используют ионные жидкости.

Но у экстрагентов на их основе есть существенные недостатки — как правило, они частично смешиваются с экстракционным раствором, что невыгодно с с экономической и экологической точек зрения. Проблемы можно в значительной степени решить, используя композитные материалы — ионогели. Ионную жидкость заключают в пористый твердый носитель, что сокращает потери.

В ходе масштабного исследования учёные ИОНХ РАН предложили новый метод получения ионогелей и детально проанализировали их экстракционные характеристики.

> «Синтез ионогелей проводили поликонденсацией органических соединений кремния непосредственно в ионной жидкости — такой метод прост и обеспечивает воспроизводимое получение прочных монолитных ионогелей. Мы показали, что твердофазный носитель в составе ионогелей играет очень существенную роль в экстракционных процессах», — рассказал м.н.с. ИОНХ РАН Сергей Котцов.

Скорость изменений в ДНК панцирниковых рыб говорит о том, что их эволюция практически стоит на месте.

Для того, чтобы оценить изменчивость по ДНК, не обязательно искать её в древних костях. (И вряд ли это возможно: хотя сейчас читают ДНК возрастом 1–2 млн лет, если говорить о живых ископаемых вроде латимерий или мечехвостов, то там счёт идёт на сотни миллионов лет, и едва ли кто-то найдёт в таких старых костях хоть какую-то ДНК.) Тут вполне достаточно современных видов. Геном живых ископаемых можно сравнить с геномом других существ той же группы, только выглядящих не так примитивно. Более того, некоторые из живых ископаемых сами до сих существуют в нескольких видах: например, у мечехвостов есть целых четыре современных вида. Когда-то давно они произошли от общего предка и стали накапливать собственные отличия в ДНК. Сравнив отличия в разных видах одного и того же живого ископаемого, можно понять, с какой скоростью они менялись. Если ДНК окажется сильно похожа, то эволюция здесь действительно шла медленно, и оба вида живого ископаемого действительно мало изменились с прошлых времён.

Именно такую работу проделали сотрудники Йельского университета вместе с коллегами из других научных центров США и Китая. Они сравнивали геномы 478 видов позвоночных животных, среди которых были и всевозможные живые ископаемые. Точнее, исследователи сравнивали не геномы целиком, а только кодирующие области геномов, те, которые несут информацию о белках – изменения в кодирующих областях более чувствительны с точки зрения естественного отбора, так что и скорость эволюции лучше оценивать по ним. Скорость изменений рассчитывали на одно азотистое основание за миллион лет. Как известно, букварь генетического кода – это четыре азотистых основания, А, Т, G и С. Один из типов мутаций – замещение одного основания одним, и именно такие замещение использовались для расчётов. Естественно, некоторые основания за всё время эволюции вида не менялись, какие-то, может быть, менялись часто, но для оценки всех копирующих областей в целом все изменения достаточно было взять среднюю величину по всем основаниям.

Если сравнивать по этому показателю современных млекопитающих, то окажется, что их ДНК меняется со скоростью 0,02 мутации-замещения за миллион лет. У амфибий изменения идут медленнее – 0,007 мутаций за миллион лет. У живых ископаемых – латимерий, химер, гоацинов и большинства других – 0,0005 мутаций за миллион лет. Это медленнее, чем у современных амфибий, однако здесь всё равно нельзя сказать, что их эволюция стоит на месте. Они меняются, и живыми ископаемыми их можно называть с определенной долей условности: они не такие же, какими были миллионы лет назад, но просто очень похожи.

Тем не менее, как говорится в статье в Evolution, есть на свете истинные живые ископаемые – это панцирники, или панцирные щуки. У них ДНК меняется со скоростью 0,00009 мутаций за миллион лет. Авторы объясняют столь исключительное постоянство генома исключительной эффективностью ДНК-репарирующих систем: молекулы, которые должны следить за мутациями, работают у панцирников как-то необычайно хорошо. Впрочем, пока это только догадка, и другие исследователи полагают, что одной только точностью ДНК-репарации тут не обойтись – у панцирников должны работать ещё какие-то механизмы, сохраняющие геном в веках, от физиологических до молекулярных.

Медленная скорость изменений в ДНК означает, что разные виды и роды панцирников генетически весьма близки и могли бы давать плодовитые гибриды. Так и есть: исследователи обнаружили, что два рода панцирниковых, Lepisosteus (то есть панцирные щуки) и Atractosteus (собственно панцирники) дают плодовитое потомство, хотя эволюционно оба рода разошлись около 105 млн лет назад. Среди животных, более того, среди эукариот нет другого такого примера, когда родственные виды, которые разошлись в эволюции столь давно, могли бы эффективно скрещиваться друг с другом. Предыдущий рекорд в этом смысле принадлежал двум папоротникам, которые оформились в отдельные виды около 60 млн лет назад. (Есть, конечно, примеры, когда веслоносы давали потомство с осетровыми – а они разбежались в эволюции друг от друга ещё раньше, чем роды панцирников, – но их потомство стерильно.)

Возникает вопрос, почему в таком случае мы говорим о разных родах и видах панцирниковых рыб, если они почти не меняются. Однако «почти не меняются» не означает «вообще не меняются», здесь речь идёт об изменениях относительно других групп животных. У разных видов панцирников всё-таки накопилось достаточно собственных особенностей, чтобы у них можно было выделить разные роды и виды. Можно ещё напомнить, что изменения панцирников оценивали только по одному виду мутаций и только в кодирующих областях ДНК. Если иметь в виду только этот параметр, то панцирники действительно окажутся едва ли не единственными истинными живыми ископаемыми. Но это не значит, что та же латимерия вдруг начинает выглядеть остросовременно: она по-прежнему остаётся похожей на древних лопастепёрых рыб, пусть даже её ДНК меняется быстрее, чем можно было предполагать. Кроме того, исследователи изучали живых ископаемых только среди позвоночных. Возможно, что среди беспозвоночных животных или, к примеру, растений есть живые ископаемые, которые могут оспорить панцирниковый рекорд эволюционного постоянства.

Митио Каку, физик-теоретик и популяризатор науки, писал в книге «Физика будущего», что современный смартфон превосходит по вычислительной мощности все компьютеры NASA на момент запуска человека на Луну. Сегодня для многих из нас он превратился в средство досуга — игры, соцсети, прослушивание музыки, — однако и применение в лаборатории мобильные телефоны тоже находят. На ум легко приходит таймер, с помощью которого удобно засечь время реакции или инкубации клеток, но спектр применений может оказаться куда шире. Итак, чем еще смартфон пригодится исследователю?
- Микроскоп с интраокулярной линзой
- Портативный детектор патогенов, передающий данные на смартфон
- Портативный детектор флуоресценции
- Детекция бактерий в образцах
- Генератор опухолевых сфероидов
- Обработка сигнала спектрометра
- Голосовое управление системы для выделения ДНК

Канадские ученые выяснили, что наличие пауз в речи не так важно для диагностики развития деменции, как снижение ее скорости.

Трудности с подбором подходящего слова — распространенная проблема, связанная со старением. Считается, что этот признак может свидетельствовать о начале нейродегенеративных заболеваний, которые могут развиваться десятилетиями. Но ученые из Университета Торонто (Канада) показали, что более важным показателем здоровья мозга является не забывание слов, а скорость речи.

Ученые пришли к выводу, что, как и ожидалось, когнитивные способности (включая скорость поиска слов) пожилых участников были ниже, чем у молодых. Интересно, что количество и продолжительность пауз, которые участники делали, чтобы подобрать слова, не были связаны со здоровьем мозга. А вот быстрота речи — наоборот: то, насколько быстро добровольцы говорили в целом, повлияло на то, насколько развитыми были их когнитивные способности. Оказалось, что паузы в речи для подбора слов связаны с нормальным старением, а вот замедление общего темпа речи вообще, независимо от наличия пауз, стало более важным показателем здоровья мозга.

В будущем ученые надеются провести те же тесты, но уже в течение нескольких лет, чтобы окончательно подтвердить или опровергнуть свои выводы. Исследователи считают, что эти результаты могут помочь в разработке инструментов для выявления снижения когнитивных функций как можно раньше.