Подписывайтесь на нас в соцсетях

fb.com/scientificatheism.org

Создание метода возвращения зрелых клеток в "младенческое состояние" - превращения их в стволовые клетки - возглавило десятку научных прорывов года по версии журнала Science.

В нее также вошли впервые полученное изображение планет у других звезд, новый класс сверхпроводников, расширение списка раковых мутаций, наблюдение за работой белковых молекул, видеозапись развития эмбриона, открытие механизма преобразования "хорошего жира", теоретическое взвешивание протона, а также быстрый и дешевый способ дешифровки генома.

Редакция Science, одного из самых авторитетных научных изданий мира, каждый год готовит список десяти самых выдающихся научных достижений года. Этот список опубликован в пятницу в специальной рубрике журнала.

"Когда обозреватели и редакторы Science собираются выбрать самое большое достижение года, они ищут исследование, которое отвечает на главные вопросы об устройстве Вселенной и открывает путь для новых открытий. Наш выбор, метод перепрограммирования клеток, открывает новое поле исследований в биологии и дает надежду развития спасающих жизни медицинских технологий", - говорит представитель журнала Роберт Кунц (Robert Coontz).

Перепрограммирование клеток - решение проблемы биоэтики

Стволовые клетки, из которых на начальной стадии состоит эмбрион, способны превращаться в клетки многих тканей организма. Это дает уникальную возможность лечения многих болезней: из стволовых клеток можно выращивать органы, идеально подходящие для трансплантации, их можно использовать для восстановления нервной ткани спинного мозга и вылечивать параличи, бороться с рядом дегенеративных и наследственных болезней.

Однако стволовые клетки получали из эмбрионов, убивая их, что создавало неразрешимую этическую проблему - ведь из зародыша может вырасти полноценный человек. Многие страны ограничили эксперименты с эмбриональными клетками, Ватикан в начале декабря потребовал запретить применение клеток эмбриона человека в медицине и косметике.

Важный прорыв был сделан в 2006 году, когда японским ученым удалось с помощью вируса встроить четыре гена в зрелые клетки, полученные из хвоста мыши, превратив их в клетки, которые выглядели и вели себя как стволовые. Они получили название "индуцированные стволовые клетки".

Недостатком метода оказалось то, что для их перепрограммирования был необходим генетический материал ретровируса, способного вызывать раковые изменения в клетках.

В этом году ученым удалось упростить метод и получить стволовые клетки из тканей людей, больных малоизученными заболеваниями, что открывает новые возможности для изучения этих болезней. Еще одна группа ученых с помощью этой технологии смогла напрямую превратить один из типов клеток поджелудочной железы мыши в другой.

Увидеть планеты у других солнц

Вторым в списке прорывов года журнал Science назвал достижение астрономов, которые с помощью специальной техники смогли увидеть планеты у других звезд, что ранее не удавалось из-за их крайне слабого света, который "заглушало" излучение звезды.

С помощью телескопов Кек и Джемини ученые смогли получить изображения целой планетной системы - сразу трех планет у звезды HR 8799 в созвездии Пегаса, расположенной в 130 световых годах от Земли.

Тогда же - в ноябре - другая группа астрономов объявила, что с помощью орбитального телескопа "Хаббл" им удалось получить изображение планеты внутри пылевого пояса звезды Фомальгаут в 25 световых годах от Земли, в созвездии Южной Рыбы.

Расширен список раковых мутаций

В уходящем году ученым удалось значительно расширить перечень генетических мутаций, вызывающих появление раковых опухолей. С помощью расшифровки генома клеток различных типов рака были выявлены гены, повреждение которых "спускает тормоза" процесса деления клеток, вызывая рост опухоли.

В частности были выявлены гены глиобластомы и рака поджелудочной железы - одни из самых опасных типов опухолей.

Новая сверхпроводящая семья

Физики открыли новое семейство высокотемпературных сверхпроводников - материалов, при определенной температуре теряющих электрическое сопротивление и способных в этом состоянии проводить электроток без потерь.

Ранее известные высокотемпературные сверхпроводники создавались на базе меди и соединений кислорода. В начале года ученые объявила о создании нового типа сверхпроводников на базе соединений железа с температурой потери сопротивления 55 градусов выше абсолютного нуля. Пока это далеко от 138 градусов - рекорда, поставленного традиционными сверхпроводниками, но ученые рассчитывают, что новые материалы будут весьма перспективными.

Подглядывая за белками

Хотя о существовании белковых молекул известно более ста лет, биохимикам удалось только в этом году увидеть их в действии. В ходе эксперимента ученым удалось пронаблюдать за процессом связывания белков с другими молекулами, что связано с состоянием клеток и процессом обмена веществ. В результате были выявлены механизмы, лежащие в основе этого процесса.

Вода для сжигания

Использование энергии ветра и Солнца не наносит ущерба экологии, однако при использовании их возникает большая проблема - откуда брать энергию, если Солнце не светит, а ветер не дует. Не существовало достаточно удобного способа запасать энергию в такой ситуации. Группа американских ученых создала новый катализатор на базе фосфора и кобальта, в присутствии которого значительно облегчался электролиз воды. Прежние типы катализаторов делались на базе дорогих материалов, например из платины.

Дешевая альтернатива позволяет использовать воду как электрический аккумулятор - полученный при электролизе воды водород может быть сожжен в топливных элементах и превращен в электричество.

Видеосъемка эмбриона

В этом году ученым удалось в мельчайших подробностях и с беспрецедентной точностью пронаблюдать за начальными стадиями развития эмбриона. Немецкие ученые с помощью лазерного сканирования смогли проследить за движением около 16 тысяч клеток зародыша рыбки данио рерио, а затем воспроизвести эту картину с помощью компьютера.

В результате ученым удалось проследить начальные стадии формирования различных тканей, в частности сетчатки.

"Плохой" и "хороший" жир

О существовании двух типов жировой ткани - коричневой ("хорошей") и белой ("плохой") - известно уже более 400 лет. С ожирением связаны белые жировые клетки. Долгое время считалось, что оба типа жира образуются из одних и тех же клеток-предшественников. Ученые попытались воздействовать на гены коричневых клеток и превратить их в белые.

Результат оказался неожиданным - коричневые жировые клетки превращались в мышечные и наоборот. Ученые рассчитывают, что это поможет создать принципиально новые методы борьбы с ожирением.

Ученые взвесили протон теоретически

Физики вновь взвесили протон. На этот раз они не буквально определили массу частицы, что было сделано достаточно давно, а теоретически подсчитали на основе существующих представлений - так называемой Стандартной модели. Полученные результаты совпали с практикой, еще раз подтвердив правильность теории.

Дешифровка генов. Дешево

Процесс дешифровки (секвенирования) генов живых организмов стал значительно дешевле и быстрее с момента завершения проекта расшифровки генома человека. В этом году ученым, в частности, удалось расшифровать 80% гена мамонта, получены предварительные результаты дешифровки гена неандертальца.