Российские биологи обнаружили необычные вирусы в беспозвоночных Белого моря
Биологи из Санкт-Петербургского государственно университета и ФИЦ Биотехнологии РАН подробно изучили капсулы с бактериями внутри организмов-фильтраторов из Белого моря — мшанок — и нашли в них необычные вирусоподобные частицы. Результаты <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-26251-6"><span style="color: #004a80;"><u>опубликованы</u></span></a> на страницах научного журнала Scientific Reports. <br>
<br>
Мшанки — колониальные беспозвоночные животные, обитающие на морском дне и встречающиеся также в пресных и солоноватых водах. Свое название эти животные получили за сходство со мхами, покрывающими камни и другие поверхности. Как и колонии кораллов, мшанки состоят из множества идентичных модулей – зооидов, каждый размером меньше миллиметра. Из-за неподвижного образа жизни строение мшанок упрощено, но, несмотря на это, эти организмы продолжают удивлять биологов. У нескольких видов мшанок было обнаружено сложное взаимодействие с микроорганизмами, живущими в специальных органах мшанок, фуникулярных телах. Эти органы включают внутреннюю полость, окруженную двумя или более слоями клеток, и служат инкубатором для бактериальных скоплений. Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН вместе с коллегами из Санкт-Петербурга исследовали структуру этих органов, их бактериальное «население» и открыли новые вирусоподобные частицы, которые оказались не похожими на все известные ранее вирусы-бактериофаги.<br>
<br>
<i>"Среди морских беспозвоночных очень распространены взаимовыгодные симбиозы с микроорганизмами — бактериями, простейшими, археями. Но если союзы коралловых полипов с микроводорослями-зооксантеллами или гавайских кальмаров со светящимися бактериями Vibrio fischeri вошли во все хрестоматии, симбиозы мшанок изучены не так подробно. Несмотря на большую важность симбионтов в жизни этих организмов, молекулярно-биологические и экспериментальные исследования фокусируются лишь на представителях нескольких родов мшанок"</i>, — рассказывает один из ведущих авторов научной статьи, доктор биологических наук, профессор <b>Андрей Летаров</b>, заведующий лабораторией вирусов и микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН.<br>
<br>
Предыдущие исследования показали, что бактерии помогают защитить личинок мшанок от хищников, а также влияют на фертильность колоний. Кроме того, биологи выяснили, что симбионты мшанок со временем уменьшили размер своего генома, все больше полагаясь в выживании на организм хозяина. В результате они экономят ресурсы, но теряют самостоятельность, нужную для жизни «на воле». Это поддерживает идею, что бактерии передаются мшанками от родительского поколения к дочернему «по наследству». В 2021 году группа под руководством профессора, доктора биологических наук <b>Андрея Островского</b> опубликовала результаты исследований нескольких видов мшанок, относящихся к классам Gymnolaemata и Stenolaemata. При этом у двух из них при разрушении симбиотических бактерий были обнаружены вирусоподобные частицы.<br>
<br>
В новой работе российские ученые при помощи световой и трансмиссионной электронной микроскопии подробно исследовали структуру фуникулярных тел у мшанки Dendrobeania fruticosa (также из класса Gymnolaemata). Биологи заинтересовались, как эти тела меняются в зависимости от сезона и стадии развития зооидов. Оказалось, что в июне, когда Белое море уже свободно ото льда, бактерии внутри фуникулярных тел бурно размножаются. С июня по сентябрь эти органы постепенно деградируют, и бактерий в них становится все меньше. Это происходит одновременно с появлением большого количества вирусоподобных частиц внутри клеток бактерий и в полости фуникулярных тел. Несмотря на то что разрушение бактерий, очевидно, связано с действием вирусов, полученная картина сильно отличается от всех известных проявлений «работы» бактериофагов. <br>
<br>
При этом новые данные идут вразрез с общепринятым в научной литературе мнением, что бактерии-симбионты передаются из поколения в поколение. У мшанок Dendrobeania fruticosa большинство личинок формируется осенью — в сезон, когда бактерий в колониях уже не найти. В качестве альтернативы для некоторых мшанок возможен горизонтальный, а не вертикальный перенос бактерий — заражение от представителей того же вида. В этом случае зооиды могут приобретать бактерий прямо из морской воды. Другой вариант — приобретение симбионтов из окружающей среды на стадии свободноплавающей личинки. Это подкрепляется и новыми данными о геноме бактерий симбионтов — несмотря на сокращение его размера, они все еще могут выжить «на воле».<br>
<br>
<i>"Мы первыми описали сезонные изменения ультраструктуры и функций фуникулярных органов и бактерий внутри них"</i>, — подводит итоги Андрей Летаров. <i>"Кроме того, зависимость наличия бактерий от возраста зоодов может говорить о том, что бактерии попадают в организм мшанок из окружающей среды. Несмотря на то что гипотеза наследования симбионтов широко распространена в литературе, молекулярные, морфологические и экологические данные ей противоречат"</i>. <br>
<br>
Информация и фото - ФИЦ Биотехнологии РАН <br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/rossijskie-biologi-obnaruzili-neobycnye-virusy-v-bespozvonocnyh-belogo-mora"><span style="color: #004a80;"><u>Портал «Научная Россия»</u></span></a><br>
Новая технология изготовления стройматериалов с использованием серы для арктических условий
Один из приоритетов научно-образовательного центра "Российская Арктика" - разработка материалов и технологий с использованием техногенных отходов Арктического региона, накопление которых в больших количествах угрожает жизнедеятельности человека на севере.<br>
<br>
<i>"Наше участие в одном из технологических проектов НОЦ направлено на разработку новых конструкционных композиционных материалов для Арктики. Предложенная нами новая технологическая схема получения серных композитов основана на использовании техногенных отходов нефтегазовой промышленности и отходов глубокой переработки древесины"</i>, - рассказал ТАСС заместитель директора по научной работе Института химии ФИЦ "Коми научный центр Уральского отделения РАН" (Сыктывкар, Республика Коми) <b>Юрий Рябков.<br>
</b><b><br>
</b>
<div>
Сера в углеводородах является одной из наиболее распространенных примесей. Ее выделение происходит при первичной переработке нефти и природного газа. Концентрация этого химического элемента и его производных, например, в сырой нефти колеблется от сотых долей процента (к такому сырью относится, например, нефть, получаемая с бакинских месторождений) до 6-10% (в нефти большинства других месторождений, включая месторождения российской Арктики).<br>
<br>
Удаление серы имеет большое значение, так как серосодержащие соединения неблагоприятно воздействуют на качество нефтепродуктов, вызывают коррозию и повреждение оборудования. Наличие серы в природном газе негативно влияет на процесс транспортировки, хранения, переработки и использования в качестве топлива, приводя к коррозии трубопроводов, емкостей хранения, двигателей внутреннего сгорания и выхлопных систем. <br>
<br>
Исследователи предложили изготавливать серный композитный материал из технической серы, которая в огромном количестве накапливается на месторождениях в арктических регионах России. Крупнотоннажные отходы серы складируются и не вывозятся из-за удаленности и труднодоступности территории. <br>
<br>
<i>"Мы для исследований использовали серу Усинского газового месторождения, где она на сегодняшний день накоплена в больших количествах и только в небольших объемах востребована на рынке для получения серной кислоты, сульфатных удобрений и кормовых добавок "</i>, - пояснил Юрий Рябков.<br>
<br>
При этом сера, по словам ученого, - отличное сырье для получения композитов. Она хорошо плавится при нагревании. В расплавленную серу можно добавить другие техногенные отходы горнодобывающей промышленности: мелкие фракции песка, щебня, золы, то есть то, что обычно выбрасывается. В итоге получается серобетон. Если добавить компоненты асфальта, то получится сероасфальт. После застывания получается достаточно прочный материал. Но сама сера является довольно хрупкой. Чтобы конструкции получались долговечными, необходимы добавки, которые называют модификаторами.<br>
<br>
Специалисты института химии предложили эффективный модификатор серы - скипидарные смеси, содержащие ароматические соединения. Они позволяют получать стабильную серополимерную матрицу. <br>
<br>
<i>"Если использовать скипидаросодержащие отходы переработки древесины в качестве нового модификатора серы, то получается новый материал. Комбинация: техногенный отход сера, плюс техногенный отход переработки древесины - это та самая новизна, которую мы предлагаем. Получается полезный технический продукт"</i>, - сказал Рябков.
</div>
<h3>Использование в Арктике</h3>
<p>
</p>
<div>
У материалов на основе серы есть несколько важных особенностей, которые делают их очень перспективными для использования в Арктике. В настоящее время бетон получают на основе портландцемента. Это вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах. Для изготовления бетона цементный порошок смешивают с водой, после чего он твердеет и набирает прочность около 28 суток.<br>
<br>
<i>"Тут два минуса: вода и 28 суток. У серы этих принципиальных недостатков нет. Сера - термопластичный материал. Нагреваем, в расплав вносим модификатор, а наполнители - те же самые, что и в цемент: песок, щебень, только не в водный раствор, а в расплав серы"</i>, - объяснил ученый, добавив, что все эти процессы можно проводить при отрицательной температуре, что актуально для арктических регионов.<br>
<br>
При этом не требуется ждать 28 суток для набора прочности. Кроме того, изготовление конструкций из серного композита можно проводить под водой, даже в болоте и на морском дне. Использование строительных изделий из серных композитов в Арктике поможет также с решением экологических проблем, вызванных накоплением большого количества отходов технической серы предприятиями, которые находятся в Арктической зоне РФ.<br>
<br>
По словам Юрия Рябкова, серобетонные изделия можно получать на обычных асфальтобетонных заводах. <i>"При небольшой модернизации стандартных существующих предприятий - асфальтобетонных заводов - можно эту технологию внедрить, распространить и использовать"</i>, - считает он.<br>
<br>
<b>НОЦ "Российская Арктика"<br>
</b><i>В декабре 2020 года правительство РФ поддержало создание НОЦ "Российская Арктика". В его работе участвуют Архангельская и Мурманская области, Ненецкий автономный округ, а также другие регионы. НОЦ нацелен на реализацию новых технологических проектов, внедрение новых материалов и технологий, а также проведение исследований, обеспечивающих конкурентоспособность и мировой уровень исследований и разработок. Кроме того, в задачи центра входит подготовка кадров для решения крупных научно-технологических задач региона в интересах промышленности и экономики российской Арктики.<br>
</i><br>
Источник: <a target="_blank" href="https://nauka.tass.ru/nauka/16869721"><span style="color: #004a80;"><u>ТАСС</u></span></a><i><br>
</i>
</div>
<p>
</p>