Сергей Глаголев: 'Гидра мировой науки: книдарии как модельные объекты"

• Лекция посвящена гидре, одному из старейших модельных объектов в биологии.  

• Гидра была выбрана для курса лекций сайтом биомолекула.  

• Гидра используется в биологии уже более 270 лет.  

• Гидра была открыта и описана ученым Авраамом Трамбле, который изучал ее в поместье графа Бензинка в Голландии.  

• Трамбле обнаружил, что гидры могут регенерировать из разрезанного тела, что было научным открытием.  

• Трамбле сделал успешную рекламу своих исследований, написав письмо известному французскому ученому Реамюру и отправив ему живых гидр.  

• Реамюр повторил опыты и сообщил о них в Лондонском королевском обществе, что вызвало научную сенсацию.  

• Гидра стала одним из классических трудов по экспериментальной зоологии, основанным на тщательных и воспроизводимых опытах.  

• Трамбле ввел в науку многие элементы, которые были новыми для того времени, включая сложные эксперименты и детальное описание наблюдений.  

• Гидра продолжает использоваться в биологии, занимая среднее положение между фагом-лямбой и человеком.  

• Гидра - типичный представитель кишечнополостных, но имеет некоторые особенности, которые отличают ее от других представителей этого класса.  

• Гидра может питаться крупной добычей, такой как дафнии и малощетинковые черви, благодаря использованию гидролизинов и перфорина для переваривания.  

• Гидра не имеет рта, а ее кишечная полость слепо замкнута, но может раскрываться для захвата добычи.  

• Гидра имеет анальное отверстие, которое используется для открепления от субстрата и всплывания на поверхность воды.  

• Гидра размножается бесполым и половым путем, с образованием мужских и женских гонад.  

• Гидры могут переживать зиму в виде яиц, которые затем развиваются весной.  

• Геном гидры расшифрован, и проводятся исследования мутантов и генетический скрининг.  

• На мутантах изучают регенерацию и другие особенности гидры.  

• Гидра состоит из стволовых клеток и активно делится, что позволяет ей быстро размножаться и регенерировать.  

• Гидры могут жить бесконечно долго, если их содержать в благоприятных условиях.  

• Гидры могут стареть и умирать при понижении температуры, но некоторые виды могут продолжать размножаться и жить после полового размножения.  

• Гидра имеет три линии стволовых клеток: эпителиально-мускульные клетки эндодермы, эпителиально-мускульные клетки эктодермы и промежуточные клетки.  

• Стволовые клетки гидры активно делятся и смещаются к концам тела, теряя свойства стволовых клеток.  

• Гидра имеет стрекательные клетки, которые убивают добычу и парализуют ее.  

• Яд гидры состоит из белков и пептидов, которые активно изучаются.  

• Гидра имеет стрекательные клетки, которые выстреливают и пробивают хитиновые оболочки других организмов.  

• Стрекательные клетки имеют фантастические параметры, включая ускорение в 5 миллионов раз больше ускорения свободного падения.  

• Стрекательная клетка состоит из необычных белков, называемых мини-коллагенами, которые могут запасать упругую энергию и срабатывать при необходимости.  

• Давление внутри стрекательной клетки создается за счет запасания вещества-глутамата.  

• Выстреливание стрекательной клетки контролируется другими стимулами, такими как химические и другие клетки нервной системы.  

• Фоторецепторы на чувствительных клетках нервной системы могут регулировать выстреливание стрекательных клеток в зависимости от освещения.  

• Безнервные гидры могут быть созданы путем уничтожения инфартициальных клеток, что позволяет изучать взаимодействие нервной системы с другими процессами, такими как регенерация и деление клеток.  

• Эпителиально-мускульные клетки безнервных гидр начинают экспрессировать гены, которые обычно экспрессируются только в нервных клетках.  

• Гидра имеет сложную нервную систему, которая не однородна и состоит из разных нейропептидов.  

• Секреция этих нейропептидов влияет на состав микробиома гидры.  

• Гидра имеет несколько нервных сетей, которые отвечают за разные формы поведения.  

• Некоторые нервные сети активируются спонтанно и определяют сокращения гидры.  

• Нервные системы медуз также сложны и состоят из разных нервных сетей.  

• Некоторые медузы могут плавать быстро, используя разные типы нервных импульсов.  

• Медузы имеют сложные глаза, которые анализируют зрительную информацию.  

• Оказалось, что медузы ориентируются по наземным ориентирам, таким как деревья и кусты.  

• Гидра может регенерировать после вырезания разных кусочков тела, сохраняя полярность.  

• Регенерация происходит без питания и роста, с помощью апоптоза клеток.  

• Гидра может регенерировать после пересадки кусочка тела другой гидры или гипостома.  

• Этель Браун провела эксперимент, в котором пересаженный гипостом индуцировал регенерацию вторичной осет тела.  

• Шпеман также проводил опыты с пересадкой дорзальной губыстопоры, что привело к образованию вторичной осет тела с нервной системой.  

• Гидра выделяет градиенты веществ, которые влияют на регенерацию.  

• Голова гидры выделяет активатор головы, а ингибитор головы находится на большем расстоянии от головы.  

• Градиенты веществ могут быть использованы для управления регенерацией.  

• Морфоген-активатор головы был выделен из актиний и гидры.  

• Он стимулирует генерацию головы в крошечной наномолярной концентрации.  

• Ингибитор головы до последнего времени не был найден, но недавно был обнаружен транскрипционный фактор, который образует градиент внутри клеток.  

• Гидры могут расти и восстанавливаться из отдельных клеток, образуя новые полипы.  

• Гидры и некоторые другие гидроидные имеют способность к регенерации, сохраняя полярность.  

• Математическая модель Тьюринга объясняет, как из хаотического распределения веществ в системе может возникнуть упорядоченность.  

• Модель Тьюринга может объяснить процесс регенерации гидры и других животных.  

• Ученые изучают распределение продуктов генов в теле актинии, чтобы понять, как происходит регенерация и развитие животных.  

• Исследования показывают, что актиния имеет двустороннюю симметрию, а не радиальную, как считалось ранее.  

• Ученые выделили из медузы светящийся люминесцентный белок экварин, который используется для изучения кальция и его влияния на клетки.  

• Открытие зеленого флуоресцентного белка (GFP) привело к Нобелевской премии по химии и использованию его в молекулярной биологии.  

• Светящиеся белки используются для создания генетически модифицированных организмов, таких как светящиеся рыбки, и для создания биотехнологических продуктов.  

• Светящиеся белки также используются в искусстве, например, в конкурсе агарного искусства, где бактерии, трансформированные флуоресцентными белками, выращиваются на агар-агаре для создания картин.  

• Видео рассказывает о старой поморской деревне Ковды на Белом море, где в 1974 году была организована биостанция и биологический класс.  

• Из этого класса вышли многие крупные ученые, включая академика Сергея Лукьянова, брата которого, Костю Лукьянова, сейчас возглавляет работу по рецентам-белкам в Институте биоорганической химии.  

• Выпускники этого класса работают во всех университетах мира, поддерживают дружеские и деловые контакты и двигают науку вперед.  

• Из биокласса также вышли Илья Ямпольский, заместитель директора Института биоорганической химии, и Саша Панчин, лауреат премии "Просветитель", который занимается биоинформатикой и популяризацией науки.  

• Все выпускники биокласса делают одно общее важное дело - двигают науку вперед.