Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
Кудрин возглавил Счетную палату
Госдума приняла закон о контрсанкциях
Мэр Екатеринбурга подал в отставку
Патрушев обвинил США в усилении давления на новые центры силы
Патрушев рассказал о давлении США на новые центры силы в мире
В Раде хотят уничтожить Крымский мост
Украинские силовики заявили о планах "затянуть петлю" вокруг Донецка
МИД Украины не исключил обмена Вышинского на Сенцова
Рядом с российской базой Хмеймим сбили беспилотник
США ввели ограничения на операции с госдолгом ВенесуэлыСША ввели ограничения на операции с госдолгом Венесуэлы
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Кудрин возглавил Счетную палатуКудрин возглавил Счетную палату
Рубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкцийРубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкций
Конституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армииКонституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армии
В Кремле прокомментировали ситуацию с TelegramВ Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram
Как провести полезный онлайн вебинарКак провести полезный онлайн вебинар
В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"...
Учительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьникаУчительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьника...
Российские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства химоружияРоссийские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства...
Павел Дуров получил британское гражданствоПавел Дуров получил британское гражданство
Собчак сообщила, что на нее напали в центре МосквыСобчак сообщила, что на нее напали в центре Москвы
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 16 июля 18:18: ЧП в московском метро: погибло 19 человекЧП в московском метро: погибло 19 человек

Новость: 16 июля 18:14: Айза Долматова рассказала правду о своем бойбфрендеАйза Долматова рассказала правду о своем бойбфренде


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
10 октября, 14:23

Ученым удалось создать трехмерный "цифровой эмбрион"

Новости науки и техники: Ученым удалось создать трехмерный "цифровой эмбрион"
Учёным удалось создать трёхмерный "цифровой эмбрион" - детальное, поклеточное описание развития зародыша на протяжении его первых 24 часов.

Чтобы получить видео, они проследили за появлением, движением и делением 20 тысяч клеточек позвоночного, попутно создав новый метод в микроскопии.

Эмбриологическими исследованиями в каком-то смысле занимался даже Аристотель, изучавший развитие птичьих яиц. И хотя современная теория индивидуального развития сформировалась лишь в конце XIX века, именно двум тысячам лет истории эмбриологии мы обязаны полноценными "научными" ответами на когда-то "философские" (в худшем смысле этого слова) вопросы о зарождении жизни.

Благодаря эмбрионам мы узнали о существовании программируемой клеточной гибели и направленной миграции. Вершиной же практического применения этой науки, несмотря на многочисленные этические протесты, стало экстракорпоральное оплодотворение и выделение эмбриональных стволовых клеток.

Переход эмбриологии на новый этап развития каждый раз был связан непосредственно с техническим оснащением лаборатории. Сначала вместе с термостатируемыми столиками появилась возможность наблюдать развитие прямо под микроскопом. Потом на смену карандашу, которым пользовался ещё нобелевский лауреат 2002 года по физиологии и медицине Джон Салстон, пришли фото- и видеокамеры - сначала аналоговые, а потом и цифровые. Наконец, на смену обычному рассеянию света пришла флуоресценция, микроманипуляторы сделали возможным внедрение ядер в клетки, а вирусные "векторы" - отдельных генов в находящиеся в ядрах ДНК.

Объединив всё вышеупомянутое и помножив на немецкую скрупулезность, Филипп Келлер и его коллеги смогли проследить за каждой клеточкой, развивающейся из единственной зиготы модельной рыбки данио (Danio rerio) до состояния зародыша из 20 тысяч клеток - за их появлением, перемещением и делением.

Поскольку в своём эмбриональном развитии люди также проходят стадии, соответствующие своим эволюционным предшествиям ("онтогенез повторяет филогенез" по формулировке Геккеля), полученные результаты имеют некоторое отношение и к появлению человека.

Конечно, подобного рода попытки предпринимались и до сегодняшнего дня. Например, любимец генетиков круглый червь Caenorhabditis elegans прозрачен, неприхотлив с точки зрения условий и питания, и его эмбрионы отлично развиваются в лаборатории. Но одно дело 671 достаточно крупная клеточка червя за весь период наблюдения, и совсем другое - тысячи меньших по размеру клеток позвоночных, образующихся уже на первых часах развития.

Теперь представьте, что границы живого эмбриона и так неразличимы даже на большом увеличении микроскопа, так что о наблюдении отдельных клеток без окрашивания и говорить не приходится.

Тут на помощь Келлеру, как и его многочисленным коллегам в течение последнего десятилетия, пришёл ставший в минувшую среду "нобелевским" зеленый флуоресцирующий белок, GFP.

Ученые вставили кодирующий его ген в эмбрион данио, когда тот находился еще на одноклеточной стадии. Все клетки-потомки "икринки" тоже синтезировали белок, причем располагался он исключительно в области ядра, что позволяло легко различать отдельные клетки и даже отслеживать деления.

Теоретически наблюдать все это можно в обычный флуоресцентный или конфокальный микроскоп, но вот разрешающая способность, да и способность отслеживать динамику событий все равно остается недостаточной. Кроме того, конфокальный микроскоп, к примеру, требует достаточно высокой плотности световой энергии в исследуемой точке, которая может привести к повреждению клеток.

Авторам публикации в Science пришлось изобрести более подходящий для своей цели способ, причем не только в микроскопии, но и в обработке изображений.

За счет "возбуждающих" лазерных лучей, двигающихся как горизонтально, так и вертикально, ученые смогли добиться не только высокой разрешающей способности по всем трем осям, но и большей скорости сканирования. В среднем аппарат "анализировал" в секунду 63 миллиона вокселей - элементарных единиц объема (по аналогии с пикселем - элементарной единицы площади). В реальности каждый куб получался из примерно 400 цифровых снимков по 4 мегапикселя каждый (2048 столбцов по 2048 пикселей в каждом); эпизоды сканирования повторялись раз в минуту или полторы минуты.

Изображение, полученное с помощью лазерной сканирующей флуоресцентной тонколистовой микроскопии (так называется новый метод), доступно лишь в цифровом формате - в окуляры микроскопа ничего подобного увидеть невозможно. Отображаемая на мониторе картинка - результат "восстановления" информации компьютером.

Это восстановление по точкам стало для учёных вторым поводом для гордости. Благодаря специально разработанной компьютерной программе им удалось в течение 24 часов непрерывно отслеживать деление, миграцию и превращения тысяч клеток. Всего были получены свыше тысячи кубов данных по 63 миллиона вокселей в каждом. Каждый куб анализировался, по положению флуоресцирующих ядер на соседних кадрах идентифицировались отдельные клетки, их движение и, иногда, деление.

Конечным итогом стало создание "цифрового" эмбриона - компьютерной модели первых суток индивидуального развития, "усредненной" по семи исследованным эмбрионам.

Публике учёные представили три видеоролика, показывающие развитие эмбриона от стадии из чуть более сотни клеток через полтора часа после оплодотворения до уже хорошо различимого зародыша через сутки. На первом из роликов, вынесенном к заголовку статьи, цвета клеток кодируют скорости их перемещения. На втором цветом закодированы направления движения, на третьем синим цветом показаны новые клетки каждого кадра, а красным - только что "поделившиеся" (это разделение, конечно, условно). Обратите внимание на "пульсы" деления ещё почти не отличающихся клеток в самом начале роликов.

"Методологическая", на первый взгляд, работа принесла и первые научные результаты. Во-первых, Келлер смог разрешить вопрос о моменте формирования асимметрии, доказав, что это происходит на стадии 512-клеточного эмбриона. Вторая находка продемонстрировала все возможности метода: ученые точно отследили источник гипобласта, в дальнейшем дающего начало двум зародышевым листкам: мезодерме и эндодерме.

Безусловно, исследовательская группа в скором времени перейдет и к "теплокровным эмбрионам", но новых результатов от Келлера можно ждать и до этого: уже полученное "видео" хранит в себе огромное количество информации, достаточное для доброго десятка публикаций.

Петр Смирнов
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.gazeta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
В Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram

6 апреля 13:04
Роскомнадзор подал иск о блокировке Telegram

6 апреля 11:04
С Байконура стартовала ракета "Союз-ФГ" с пилотируемым кораблем

21 марта 22:04
В Пентагоне признали бессилие США перед российским гиперзвуковым оружием

21 марта 05:04
Российские крылатые ракеты не станут причиной отказа от авианосцев, заявили в США

7 марта 23:04
Путин рассказал, как разрабатывалось новое российское оружие

5 марта 15:04
Россия и Китай подписали соглашение по исследованию Луны и дальнего космоса

3 марта 14:04
В Минобороны подсчитали число ракет, которые США развернут у границ России

3 марта 00:04
В ближайшее время РВСН получат несколько ракет "Сармат"

2 марта 18:04
США испытают гиперзвуковое оружие в следующем году

2 марта 10:04
"Союз МС-06" вернулся на Землю

28 февраля 06:04
В архипелаге Новая Земля образовался еще один остров

13 февраля 18:04
Запись последнего полета Ан-148 уцелела, заявили в МАК

13 февраля 14:04
На Байконуре перенесли пуск ракеты "Союз-2.1а"

11 февраля 13:04
Глава "Ростеха" допустил возможность продажи С-400 США

11 февраля 03:04
Центральный ускоритель новой ракеты Falcon Heavy разбился при посадке

7 февраля 06:04
Сверхтяжелая ракета Falcon Heavy отправилась в первый полет

7 февраля 01:04
В США признали преимущество России по системам ПВО и высокоточному оружию

4 февраля 11:04
Ракета "Союз-2.1а" стартовала с космодрома Восточный

1 февраля 06:04
Испытание американской противоракеты на Гавайях окончилось неудачей

1 февраля 00:04
Су-27 перехватил американский самолет-разведчик у границы России

29 января 23:04
В Совфеде прокомментировали обвинения британских спецслужб в адрес министра обороны

29 января 07:04
NI рассказал об ответе США на новые российские вооружения

27 января 02:04
Путин предложил создать гражданский сверхзвуковой самолет на базе Ту-160

25 января 15:04
Путину показали полет нового бомбардировщика "Петр Дейнекин"

25 января 14:04
Россия ведет переговоры о продаже С-400 на Ближний Восток и в Юго-Восточную Азию

23 января 07:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире российских подлодок

19 января 05:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире подлодок

19 января 04:04
Автомобили проекта "Кортеж" появятся в свободной продаже в 2019 году

16 января 21:04
США собираются увеличить количество ядерного оружия для "сдерживания" России

13 января 00:04
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 939
 Главная новость дня Главная новость дня 
Госдума приняла закон о контрсанкциях
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Как провести полезный онлайн вебинар Как провести полезный онлайн вебинар
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Волочкова показала миру знаменитый шпагат (фото)
Ким Кардашян рассказала об ограблении в Париже
Малахова хотят убрать с Первого канала
Презентация iPhone X запомнилась конфузом
Актера Шайа ЛаБаф арестовали за драку с полицейским
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ