Ученые выяснили, что гигантские вирусы обладают собственной антивирусной защитой

Мимивирусы - это семейство вирусов, имеющих столь большие размеры, что их можно увидеть при помощи обычного оптического микроскопа. Такие вирусы обладают целым рядом удивительных свойств и особенностей, и не так давно группе ученых удалось обнаружить еще одну "достопримечательность". Оказывается, у этих причудливых микроорганизмов имеется собственная иммунная система, которая делает их неуязвимыми по отношению к другим "хищным" вирусам и вирусофагам.

Первые обнаруженные учеными мимивирусы, имеющие размеры порядка одного микрометра, были вирусами, заражающими одноклеточные организмы, амебы. У этих вирусов имеется гораздо более сложный генетический код, нежели у большинства простых бактерий. Но в отличие от других вирусов, мимивирусы способны самостоятельно вырабатывать аминокислоты, которые являются "буквами" алфавита ДНК, и достаточно сложные белки. По этим признакам они более походят на прокариотов, которые являются микробами, в клетках которых не содержится клеточных ядер.

У исследованных учеными мимивирусов имеется иммунная система, позволяющая им бороться с вирусофагами, к примеру, вида Zamilon, которые, как известно, успешно заражают прокариотов. Инфекция вирусофага делает вирус или другой вирусоподобный организм неспособным к дальнейшей репликации и для борьбы с этим природа встроила в структуру гигантского вируса систему обороны, которая работает при помощи методов вырезки и склеивания генов, подобных тем, которые сейчас применяются в технологии генетического "редактирования" CRISPR.

"У некоторых вирусов и прокариотов есть собственные CRISPR-системы, которые содержат в себе целую библиотеку коротких последовательностей ДНК. Когда в микроорганизм попадает ДНК вирусофага, система определяет это, используя данные своей библиотеки, и выделяет специализированные ферменты. Эти "Cas"-ферменты разматывают чужую ДНК и расщепляют ее на части, и это приводит к полной остановке вторжения извне" - рассказывают ученые.

Идентификация наличия иммунной системы вирусов, получившей название MIMIVIRE (mimivirus virophage-resistance element), была выполнена путем досконального анализа генома 60 различных штаммов мимивирусов. И это дает ученым в руки некоторое количество новых знаний о четвертой "ветви древа" микробиологической жизни, которой и являются мимивирусы наряду с бактериями, прокариотами и эукариотами.

Источник

Кристаллические квантовые частицы могут стать основой электроники совершенно нового типа

Подобно монокристаллическому кремнию, кардинально изменившему мир электроники более 60 лет назад, кристаллические квантовые частицы, кристаллы, изготовленные из других кристаллов, могут стать основой электроники совершенно нового типа. Исследователи из Корнуэльского университета буквально "вылепили" двухмерные суперструктуры из монокристаллических "стандартных блоков". Используя несколько химических процессов, нанокристаллы свинца-селена были объединены в большие кристаллы и соединены вместе, чтобы сформировать квадратные суперрешетки с определенной атомарной структурой.

Каждый из кристаллов, имеющий размер порядка 5 нанометров, не связан с другими кристаллами посредством некоего вещества-посредника. Атомарная структура каждого кристалла является своего рода продолжением структуры других кристаллов. За счет этого и за счет некоторых эффектов квантовой механики электрические свойства материала значительно превосходят свойства существующих полупроводниковых монокристаллических материалов. И эти свойства позволяют материалу демонстрировать высокую эффективность при управлении движением электрических зарядов, при поглощении энергии или при излучении света.

Сильная связь между нанокристаллами приводит к формированию энергетических групп, свойствами которых можно управлять на этапе производства, изменяя соответствующим образом структуру синтезируемого материала. Этот этап является первым шагом к обнаружению и синтезу ряда искусственных материалов с уникальной электронной структурой и с параметрами, во много раз превосходящими свойства материалов естественного происхождения.

К сожалению, корнуэльским исследователям еще не удалось синтезировать кристаллический квантовый материал с идеальной структурой. В процессе производства в структуре материала возникло множество дефектов, связанных с различной формой исходных кристаллов. Эти дефекты являются источником некоей доли хаотичности в поведении электрических зарядов и они служат ограничением для волновой функции электронов.

Тем не менее, ученые уже работают в этом направлении. Используя возможности рентгеновской кристаллографии, они разрабатывают технологии синтеза, которые позволят получать абсолютно одинаковые кристаллы. И когда такая технология синтеза будет найдена, на белом свете может появиться еще одна весьма перспективная альтернатива кремнию в электронике.

Источник

Марсианский орбитальный аппарат MRO отмечает десятилетие пребывания на орбите Красной Планеты

Марсианский орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), миссия которого обошлась в 720 миллионов долларов, был запущен в космос 12 августа 2005 года. Спустя несколько месяцев, 10 марта 2006 этот аппарат достиг окрестностей и занял круговую околомарсианскую орбиту, на которой он находится и в нынешнее время. Оборудование этого аппарата предназначено для проведения высококачественной съемки поверхности Красной Планеты и за десятилетие пребывания возле Марса аппарат MRO произвел и передал на Землю порядка 216 тысяч высококачественных снимков, на основе которых учеными было сделано множество важных научных открытий.



Высокая разрешающая способность снимков, беспрецедентный уровень их детализации и длительный срок пребывания аппарата на околомарсианской орбите позволили ученым следить за динамикой процессов, происходящих в атмосфере и на поверхности планеты. "Эта миссия позволила нам произвести оценку изменений, произошедших на Марсе за последнее десятилетие" - рассказывает Рич Зурек (Rich Zurek), координатор проекта MRO и сотрудник Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), - "Ведь Марс является планетой, которая в прошлом претерпела кардинальные изменения, которые продолжают идти и в настоящее время".



Кроме этого, коммуникационное оборудование аппарата MRO позволяет ему выступать в роли промежуточной станции связи, обеспечивающей коммуникации между Землей и двумя марсоходами, Opportunity и Curiosity, которые действуют в настоящее время на поверхности планеты. Кстати, роль резервной релейной станции выполняет еще один орбитальный аппарат Mars Odyssey. Наличие на орбите аппарата MRO значительно облегчает проведение исследований на поверхности. Снимки, сделанные аппаратом MRO, позволили выбрать наиболее подходящие места для посадки спускаемых модулей, позволили проложить безопасные маршруты, проходящие через наиболее интересные с научной точки зрения места и сделать многое другое.



Общее количество информации, которое было передано на Землю аппаратом MRO, составляет 264 терабита ( 33 тысячи гигабайт), и это больше, чем количество информации, переданной на данный момент времени любой другой космической миссией. За все время пребывания на орбите Марса аппарат MRO пролетел в космосе расстояние в 1538 миллионов километров и совершил порядка 45 тысяч оборотов вокруг Марса. Заметим, что аппарат MRO пробыл около Марса 10 земных лет, если этот срок рассматривать с точки зрения марсианского летоисчисления, то аппарат пробыл там 5.3 марсианских года.



И в заключение следует отметить, что аппарат MRO является "космическим ветераном", которому удалось проработать гораздо дольше отведенного ему срока, ведь его основная миссия должна была закончиться в декабре 2010 года. В последнее время в оборудовании аппарата все чаще возникают неполадки различного рода, а совсем недавно аппарат получил серьезные обновления программного обеспечения его компьютеров, которое позволит ему работать с банками памяти, ячейки которой постепенно выходят из строя. Будем надеяться, что это и другие подобные меры позволят аппарату MRO продержаться на орбите Марса еще достаточно долгое время и принести людям пользу в виде новых снимков и новых научных данных.


Источник

Космический "парусник" LightSail-2 впервые попытался расправить свои "крылья"

С момента, когда комическому аппарату LightSail-1 с большим трудом удалось расправить свой солнечный парус на околоземной орбите, прошло чуть менее одного года. А организация Planetary Society уже представила общественности его преемника, аппарат LightSail-2, который пока еще находится в стадии разработки, изготовления и испытаний. И если звезды займут благоприятную позицию, то этому аппарату будет суждено отправиться в космос на борту тяжелой ракеты-носителя SpaceX Falcon Heavy, первый запуск которой должен быть произведен уже в этом году.

Напомним нашим читателям, что первый космический "парусник" LightSail-1 успешно развернул свой парус после того, как инженерам миссии удалось преодолеть целый ряд возникших технических проблем, связанных с очень низкой орбитой космического аппарата и существенным влиянием на него остаточных следов земной атмосферы. В отличие от предшественника, аппарат LightSail-2 будет выведен на более высокую орбиту, порядка 800 километров от поверхности Земли, где его функционированию не смогут мешать никакие посторонние факторы.

Идея космического солнечного паруса принадлежит Карлу Сэгэну (Carl Sagan), который выдвинул ее несколько десятилетий назад в качестве одного из способов снижения стоимости исследований космического пространства. Тяга, вырабатываемая солнечным парусом, получается за счет использования энергии фотонов, которые производят малое радиационное давление на поверхность паруса. Непрерывный поток света, почти полное отсутствие трения и солнечный парус способны разогнать космический аппарат до весьма большой скорости, правда, за очень длительное время.



Парус аппарата LightSail-2 состоит из четырех треугольных сегментов, изготовленных из тончайшей майларовой пленки. Объединившись, эти три сегмента формируют квадратный парус, площадь которого составляет 32 квадратных метра. А благодаря малой толщине пленки, все это упаковано в размер трех стандартных модулей CubeSat (10x10x10 сантиметров).

И вот буквально на днях был проведен первые испытания по развертыванию паруса аппарата LightSail-2, которые проводились в помещении компании Ecliptic Enterprises Corporation. Во время этих испытаний инженерам представилась возможность уточнения некоторых вопросов. Испытания выявили повышенный уровень вибрации двигателя, что являлось одной из проблем с развертыванием паруса LightSail-1. Кроме этого были выявлены некоторые недостатки работы бортовых камер космического аппарата, системы управления и коммуникационной системы.

В скором времени инженеры закончат искать решения обнаруженных проблем и приступят к их устранению. И после этого будут проведены очередные испытания, а к концу марта космический аппарат LightSail-2 должен быть готов к заключительным наземным испытаниям, в ходе которых будет произведена полная проверка работы всех его систем.

И в заключение следует отметить, что на высокую орбиту аппарат LightSail-2 будет выведен совместно со спутником Prox-1, который предназначен для испытаний технологии действий в составе группировки и который сейчас изготавливается специалистами Технологического института Джорджии.


Источник