Скрытые индивидуальные особенности вирусов
Международная группа исследователей разработала новый способ выявления скрытых различий в том, как вирусы заражают и уничтожают отдельные микробные клетки, — решив биологическую загадку, которая оставалась неразгаданной более 80 лет.
В течение десятилетий исследователи сосредоточивались на ответе на ключевой вопрос: что происходит внутри одной зараженной клетки, прежде чем эта клетка лопнет, высвободив новое поколение вирусов? Чтобы ответить на этот вопрос, они обычно измеряют два параметра — время, необходимое вирусу для разрушения клетки, и количество высвобождаемых новых вирусов, — которые оцениваются как средние значения по популяции, маскируя потенциально важные различия между зараженными клетками.
В новом исследовании, проведенном под руководством Университета Мэриленда и опубликованном в журнале Science Advances, исследователи впервые показали, что они могут точно предсказывать скрытые различия между клетками в результатах заражения, используя измерения на уровне популяции клеток.
«Индивидуальные инфекции развиваются по-разному», — сказал ведущий автор статьи Джошуа Вайц, профессор биологии в Мэрилендском университете, работающий также в Институте медицинских вычислений Мэрилендского университета.
«Успешная количественная оценка этой вариации на уровне отдельной клетки открывает путь к разработке прогностических моделей того, как вирусы могут быть использованы в терапевтических целях для борьбы с устойчивыми к лекарствам патогенами и как вирусы влияют на состояние окружающей среды».
Точная прогностическая модель
Исследователи использовали математическую модель, разработанную группой Вайца за последнее десятилетие, для анализа того, как вирусные популяции накапливаются в течение нескольких циклов инфекции. Используя тонкие сигналы в крупномасштабных паттернах, модель позволила сделать выводы о том, что происходит внутри отдельных клеток, включая вариации во времени разрыва клеток и высвобождения новых вирусов.
Для проверки этих прогнозов сотрудники лаборатории Дебби Линделл, профессора биологии в Технионе — Израильском технологическом институте, разработали экспериментальный анализ отдельных клеток, который непосредственно измерял результаты инфекции в отдельных клетках. В экспериментах использовались бактериофаги, также известные как фаги, — вирусы, инфицирующие бактерии. Хотя они невидимы невооруженным глазом, фаги являются одними из самых распространенных биологических организмов на Земле и играют решающую роль в формировании микробных популяций, круговороте питательных веществ и здоровье экосистем. Фаги также все чаще изучаются и используются в терапевтических целях для борьбы с инфекциями, вызванными устойчивыми к антибиотикам бактериями, и их устранения.
Исследователи сосредоточились на паре морской фаг-бактерия: специфическом типе фага, который инфицирует многочисленные бактерии открытого океана, фиксирующие углерод посредством фотосинтеза. Вирусные инфекции этих цианобактерий влияют на круговорот углерода в глобальном масштабе, что делает их экологически важными.
Результаты показали, что предсказания математической модели оказались поразительно точными. Исследователи обнаружили, что время разрыва клетки существенно различалось от одной инфицированной клетки к другой в этой паре фаг-бактерия.
«Наши результаты помогают разгадать 80-летнюю загадку источников фенотипической изменчивости бактериофагов и углубляют понимание ключевого принципа биологии вирусов», — сказала первый автор статьи Мариан Домингес-Миразо, недавно получившая докторскую степень в области количественных бионаук в Технологическом институте Джорджии.
Исследователи также обнаружили удивительную новую взаимосвязь между тем, как долго вирус остается внутри клетки, и количеством производимого им потомства.
Хотя более ранние исследования синтетически контролируемых вирусных инфекций предполагали, что производство вируса быстро стабилизируется по мере развития инфекции, Вайц отметил, что его команда этого не наблюдала.
«Мы этого не обнаружили», — сказал Вайц, который также занимает должность заведующего кафедрой анализа данных имени Кларка в Мэрилендском университете. «Вместо этого мы увидели кусочно-линейную зависимость. Вирусы, как правило, продолжали производить потомство пропорционально продолжительности инфекции, что предполагает, что вирусы разрушают клетки в разные моменты, часто задолго до того, как у них заканчиваются доступные ресурсы».
Вариативность, связанная со временем высвобождения вируса
Это открытие помогает объяснить еще одну загадку, впервые выявленную лауреатом Нобелевской премии Максом Дельбрюком в его новаторской работе по биологии бактериофагов в 1940-х годах: почему количество вирусов, высвобождаемых из инфицированных клеток, так сильно варьируется?
Новая работа показывает, что большая часть этой вариативности может быть объяснена различиями во времени, необходимом вирусу для разрушения клетки, что предполагает, что время высвобождения вируса, как его среднее значение, так и его изменчивость, само по себе может формироваться в процессе эволюции.
Исследование объединяет микробиологию, экологию, эволюционную биологию и математическое моделирование, сказал Вайц, «предлагая новый способ понять не только среднее поведение вируса, но и скрытое разнообразие результатов инфекции, происходящих в каждой клетке по отдельности».
Помимо развития принципов вирусологии, эти результаты предоставляют важный новый количественный инструмент для изучения и прогнозирования распространения вирусных инфекций в системах, где прямые измерения на уровне отдельных клеток затруднены или невозможны.
«Поскольку вирусы, инфицирующие микробы, влияют на все — от океанических экосистем до динамики бактериальных заболеваний, — понимание скрытых вариаций вирусных характеристик может улучшить прогностические модели в науках об окружающей среде, микробиологии и новых терапевтических приложениях», — сказал Вайц.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Быстрые радиовсплески и темная материя

Глава Anthropic предложил замедлить развитие ИИ

Доказательства того, что путешествия во времени реальны

Есть ли среди нас инопланетяне

Есть ли у чёрных дыр волосы

Жители Алматы сообщили о двух необычных объектах

Загадочный НЛО завис в небе на 6 часов

ИИ ослабляет умственные способности человека

Исчезновение подповерхностных океанов на спутниках

Лазерные вооружения для современной войны

Мистический Воронеж. НЛО, Башня смерти и призраки

Мультиспектральное исследование космоса

Необычное небесное явление снял волгодонец

НЛО могут читать мысли и перемещать предметы

НЛО над Белгородской областью

Правительство США скрывает правду о Розуэлле

Сверхскопление галактик побило рекорд

Спектакль, посвященный НЛО

Три подозрительных треугольных НЛО над Бали

Черные дыры растут быстрее, чем их галактики

Бразильский архитектор построил дом в форме НЛО

Данные об НЛО из различных федеральных ведомств

День разоблачения - отличный фантастический триллер

Доегипетская тайна. Шахта Осириса под Гизой

Древняя база пришельцев в Чёрном море

Загадочные отверстия на поверхности Марса

Инопланетяне на самом деле просто демоны

Инопланетяне следят за развитием ИИ

Могут ли мигающие треугольники быть настоящими НЛО

Может ли ИИ действительно нас уничтожить

Музыкант вспоминает странную встречу с НЛО

На поверхности Марса обнаружен счастливый кратер

Новое изображение инопланетянина на Марсе

Новый Код найден в Великой пирамиде Египта

Огромный и бесшумный НЛО заметили в Иллинойсе

Пьеса, основанная на реальной истории о НЛО

Теории заговора о терактах 11 сентября

Тысячи птиц облепили церковь в Орегоне

У берегов Австралии обнаружена база пришельцев

Фестиваль НЛО посвящен годовщине похищения Хиллов

Агиоптазия - чувство, для которого нет названия

Адмирала пытались убедить, что НЛО из США

Атмосфера Бетельгейзе становится неоднородной

Глобальное потепление приближается

Два загадочных водородных облака без видимых звезд

Игнорировать свидетельства о НЛО становится сложнее

Исчезновение ученых остается без ответов

Как на Меркурии сформировались графитовая кора и ядро

Левитирующий магнит и новые горизонты темной материи

НЛО искривляют пространство и время

НЛО. От Голливуда до Вашингтона

Полярные сияния стали генератором пребиотической химии

Представили новую форму космических сил США

Прошел год с момента слушаний о секретности НЛО

Редкий пульсар испустил 114 импульсов за один час

Соль превратила Землю в замерзший мир

Удивительная пара белых карликов на 6-минутной орбите

Форма и размер частиц определяют прочность астероидов

Художник поделился своими наработками о Серых

Черная дыра может существовать внутри звезды

Были ли ядерные войны до нашей эры

Ваш телевизор может за вами шпионить

Високосные секунды заменят високосным часом

Гигантская мегалитическая структура на дне океана

Зачем НЛО прилетают на Землю

ИИ OpenAI решила математическую загадку тысячелетия

ИИ позволял одним пользователям читать почту других

ИИ с вероятностью 10% решит уничтожить человечество

Как Бог сотворил небеса

Компания LG отвергла обвинения в слежке

Крошечные формы жизни создали человека

Мы можем обнаружить суперкомпьютеры инопланетян

Наш мир - всего лишь иллюзия

НЛО могут наблюдать за ядерными объектами

Певица устала от травли из-за инопланетян

План на случай подтверждения существования НЛО

Светящаяся летающая тарелка, снята в Аргентине

Секретное оружие замечено в китайской Зоне 51

Скрывает ли правительство инопланетян

США впервые провели орбитальный бой

Жак Валле - уроки, извлечённые за всю жизнь

Загадочный гул накрыл Кейптаун

Земля исчезает за марсианским спутником Фобосом

ИИ предлагает новые физические эксперименты

Как ИИ может заставить нас работать еще усерднее

Как улучшить способность ИИ запоминать и обучаться

Крупнейшее из наблюдавшихся слияний чёрных дыр

Объяснение необычному поведению звезды Табби

Объяснение появлению фотона с невозможной энергией

Почему у Венеры нет спутника

Путешествия во времени набирают популярность

Разгадка тайны 'Стрел дьявола'

Странное повышение спроса на старые книги

Существуют ли на Земле неведомые страны

Таинственный зверь совершил серию нападений

Точная дата конца света предсказана в уравнении

У центра Млечного Пути обнаружено 120 соединений

Физики нарушили закон, поменяв причину и следствие

Физики проверяют принцип слабой эквивалентности

Человекоподобный ИИ не всегда подходит для клиентов

Белая сфера замечена над Альбукерке

Диспетчер построил империю на инопланетной технологии

Древняя пирамида диаметром 15 миль на дне океана

Земля - школа или тюрьма

Инопланетный разум существует на Земле

Необъяснимая деятельность на военных базах

Необычные детали, обнаруженные на картине 1937 года

Необычный проект вьетнамского мастера

Неужели осьминоги - пришельцы с других планет

НЛО в облаках над Ирвайном

Обнаружили древний город, похожий на Атлантиду

Подводный древний город у берегов Кубы

Раскрытие НЛО, вероятно, пойдёт на пользу

Раскрытие ученым парадокса Ферми

Сверхразумные системы приведут к вымиранию человечества

Таинственный город обнаружен у Бермудского треугольника

Телевизоры LG тайно подслушивают и сканируют Wi-Fi

У мужчины спонтанно расширился зрачок

Человечество стоит на пороге ужасающих перемен

Что еще может скрываться за загадкой НЛО

Антихрист, НЛО и демоны

Выявление необычного поведения спутников

Движения за установление контактов с НЛО

Древний отпечаток в граните бросает вызов истории

Загадочное похищение животных в Пуэрто-Рико

Заговор инопланетян по сокрытию информации

Зеркала - врата в иные миры или тайная комната

Инопланетяне увечат коров в Орегоне

Как понимать сложные биологические данные

Каменная арка Тонга - врата в иное

Кометы могут переносить воду для формирования планет

Необъяснимое событие указывает на тёмную материю

НЛО могут быть связаны с одержимостью демонами

Новый десятиугольник на южном полюсе Сатурна

Пентагон хочет получить доступ к частному архиву НЛО

Призрак убедил меня в существовании ангела-хранителя

Созвездие Орион - звездный код древних цивилизаций

Туалет, которому не нужны вода, электричество и канализация

У жизни был разумный создатель

Файлы об НЛО не обязательно вызовут тревогу

Аренда мебели для мероприятий. Что необходимо учесть

Астероид Судного дня приближается к Земле

Военные засняли загадочные холодные сферы

Вымирание человечества неизбежно

ДНК влияет на черты личности

Долгое правительственное сокрытие НЛО

Загадочная звуковая левитация тибетских монахов

Загадочный дождь прошел в США

Землю посещали инопланетяне

Земля снова превратится в один суперконтинент

Как боги майя создавали мир

Нападение загадочного зверя в Нью-Гэмпшире

Привлекательность иррационального. Лженаука, НЛО, культы

Раскрытие ученым парадокса Ферми

Семиметровое существо заметили в Лох-Нессе

Следы шин заметили на Марсе

Странные явления в небе США

Стрельба спецназа по НЛО над Оманским заливом

Тайная сеть тоннелей под Европой

Что, если мы сами станем инопланетянами

Я видела НЛО во время съёмок на Карибах

Актриса была свидетелем внеземной активности

Власти США на протяжении 80 лет лгали американцам

Доктор Фил возмущён ложью об НЛО

Достоверные сообщения о НЛО игнорируют

Змею запечатлели на Марсе

Зоркие наблюдатели разглядели следы в пыли Марса

Инопланетяне наблюдают за нами и смеются

Китайский Нострадамус. Война придет на территорию США

НЛО размером с Луну летают вокруг Солнца

Основоположник кантри-музыки одержим темой НЛО

Плазмоидный шар пугает женщину

Правительство США лжет об НЛО

Путешествующий во времени ребенок

Самые странные и нелепые исследования

Сводные обзоры Google укрепляют теории заговора

Странные огни над Таскалусой породили слухи

США проигнорировало более 1800 сообщений об НЛО

Треугольный НЛО завис над Айовой

Уникальные достопримечательности Колорадо

Ученые удалили из мозга важнейшие структуры

Белый дом разрешил секретную программу по поиску НЛО

Будущее ранчо Скинвокер

Гибель богов в Японии

Готовы ли мы к последствиям первого контакта

Инопланетные корабли летают в нашем небе

Наверх
Яндекс.Метрика