Свяжитесь с нами

Наука

Ген впервые отключили с помощью эпигенетических меток

Ген впервые отключили с помощью эпигенетических меток

Опубликовано

Ген впервые отключили с помощью эпигенетических меток

Таким образом ученые выяснили, что внегенетическое наследование у некоторых видов многоклеточных возможно

ТАСС, 9 июля. Американские биологи придумали, как отключать гены с помощью так называемых эпигенетических меток – химических модификаций ДНК либо белков, с которыми она связана. Это помогло доказать, что подобные изменения в работе генов могут сохраняться на протяжении как минимум трех сотен поколений. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Ученые давно хотят выяснить, насколько хорошо наследуются эпигенетические метки, но узнать это крайне тяжело. Мы придумали, как можно очень просто отключить одиночный ген в ДНК червей-нематод. Благодаря этому можно изучить, как появляются стабильные формы подобных эпигенетических изменений", – рассказал один из авторов работы, доцент Мэрилендского университета Энтони Хосе.

Биологи давно спорят о том, существуеют ли у животных внегенетические формы наследования, так как практически все эпигенетические метки на оболочке ДНК вычищаются из генома людей и других многоклеточных живых существ при оплодотворении яйцеклеток. Поэтому многие исследователи считают, что эпигенетическое наследование почти не играло роли в эволюции млекопитающих.

Хосе и его коллеги доказали, что это правило соблюдается далеко не для всех генов многоклеточных. Для исследования они встроили в ДНК нематод ген, который заставлял их клетки светиться, и с его помощью проследили за влиянием эпигенетических меток.

Биологи заметили, что в некоторых случаях после спаривания нематод этот участок генома самопроизвольно "отключался". Причем в некоторых случаях он оставался в нерабочем состоянии несколько десятков поколений. 

Заинтересовавшись причинами этого явления, биологи вырастили самцов и самок нематод с копией этого гена и скрестили их с обычными червями. Оказалось, что если носителем гена была самка, он всегда оставался "включенным", в обратном случае его работу подавляли эпигенетические метки. Подобное "отключение" гена было практически "вечным" – оно сохранялось на протяжении как минимум 300 поколений червей.

Биологи проверили, можно ли подобным образом "отключать" другие участки ДНК в геноме нематод. Оказалось, что нет: через несколько поколений активность большинства генов червей возвращалась к нормальному уровню.

Хосе и его коллеги надеются, что в дальнейших опытах смогут узнать, почему это происходит, а также понять, какую роль подобный откат эпигенетических изменений играл в эволюции многоклеточной жизни на Земле.

Читать далее
Advertisement
Нажмите, чтобы прокомментировать

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наука

Астрономы выяснили, как в двойных звездных системах формируются татуиноподобные планеты

Астрономы выяснили, как в двойных звездных системах формируются татуиноподобные планеты

Опубликовано

Астрономы выяснили, как в двойных звездных системах формируются татуиноподобные планеты

Расчеты показывают, что для этого протопланетный диск должен быть идеально круглым

ТАСС, 27 июля. Планеты, похожие на описанный в "Звездных войнах" Татуин, могут возникать в двойных звездных системах, если их зародыши изначально достаточно велики и находятся в относительно спокойной части протопланетного диска. К такому выводу пришли астрономы, статью которых опубликовал научный журнал Astronomy & Astrophysics.

"Мы выяснили, что у протопланетного диска есть собственное гравитационное поле, которое радикальным образом меняет характер взаимодействий между протопланетными телами. В некоторых случаях из-за этого планеты могут сформироваться даже при наличии гравитационных возмущений от второй звезды", – рассказал один из авторов работы, научный сотрудник Института внеземной физики Общества Макса Планка (Германия) Кедрон Силсби.

Татуин – это описанная в "Звездных войнах" планета, которая вращалась вокруг двойной звезды. По аналогии астрономы называют "татуинами" экзопланеты, которые вращаются вокруг двух или более звезд. Ученым известно менее двух десятков подобных планет. Их так мало, поскольку формированию подобных планет мешает гравитационное взаимодействие между звездами в двойных системах, считают астрономы.

"В системе с одной звездой все частицы в протопланетных дисках движутся медленно, благодаря чему сцепляются друг с другом и формируют все более крупные объекты. Гравитационные взаимодействия двух звезд "взбивают" окружающую материю, в результате чего частицы протопланетного диска разгоняюся и сталкиваются на большой скорости", – пояснил ученый.

По итогам нового исследования Силсби вместе с Романом Рафиковым из Кембриджского университета объяснили, как "татуины" могут формироваться в подобных условиях. Для этого ученые детально просчитали, как материя протопланетного диска, окружающего обе звезды, будет взаимодействовать с объектами внутри него.

Их расчеты указали, что в определенных областях протопланетных дисков будут возникать особые зоны, в которых скорость движения планетизималей, крупных протопланетных тел, будет достаточно низкой, чтобы в результате их столкновений подобные объекты сливались, а не разрушались.

Подобные обстоятельства складываются относительно редко, так как для образования и роста протопланетных тел диск должен быть идеально круглым и не содержать в себе областей с необычно высокой или низкой плотностью. При этом сам процесс формирования планет запускается, только если диаметр их предположительных "зародышей" достигает 10 км и выше.

Эти соображения объясняют, почему за все время наблюдений астрономы открыли в близлежащих звездных системах так мало "татуинов". Ученые надеются, что в дальнейших наблюдениях за формированием двойных звездных систем смогут подтвердить свою теорию и понять, как возникают крупные протопланетные тела, способные дать жизнь "татуинам".

Читать далее

Наука

Количеству страдающих старческой деменцией предсказали троекратный рост к 2050 году

Количеству страдающих старческой деменцией предсказали троекратный рост к 2050 году

Опубликовано

Количеству страдающих старческой деменцией предсказали троекратный рост к 2050 году

Самый большой прирост ученые прогнозируют странам Африки и Ближнему Востоку

ТАСС, 27 июля. Нейрофизиологи пришли к выводу, что к концу XXI века от старческого слабоумия будет страдать втрое больше людей, чем сейчас. Об этом пишет Ассоциация изучения болезни Альцгеймера.

"Частота развития деменции несколько снизилась в последние годы благодаря улучшению доступа к образованию и популяризации здорового образа жизни, однако число носителей старческого слабоумия продолжает расти из-за старения населения планеты. Вдобавок риск развития деменции повышается из-за эпидемии ожирения и диабета", – рассказала Мария Каррилло, директор по ануке Ассоциации изучения болезни Альцгеймера.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), болезнь Альцгеймера и другие формы старческого слабоумия поражают сегодня примерно 50 млн людей по всей Земле. К 2030 году их число может вырасти до 75 млн. Наряду с инфарктами и инсультами подобные проблемы давно стали одной из главных причин смерти людей в странах первого мира.

Ученые подготовили новые прогнозы по тому, как будет меняться число носителей старческого слабоумия в ближайшие 30 лет. Для этого они воспользовались данными, которые их коллеги получают в рамках проекта Global Burden of Disease (GBD). Он представляет собой один из самых масштабных инициатив по мониторингу состояния здоровья человечества, который постоянно ведется ВОЗ, американским Институтом изучения метрики здоровья в Сиэтле и фондом Билла и Мелинды Гейтс.

Специалисты проанализировали сведения по частоте развития деменции в 195 странах мира, которые были собраны в рамках GBD в промежутке между 1999 и 2019 годами, и использовали эти сведения для составления прогноза на будущее. В соответствии с их расчетами, число носителей старческого слабоумия должно утроиться к середине столетия – оно превысит 152 млн человек.

Самый большой прирост в числе носителей деменции придется на страны Африки южнее Сахары, мусульманские государства Северной Африки и Ближний Восток. Этот рост будет связан как с быстрым увеличением численности населения этих стран сегодня, так и с последующим ускоренным старением их населения.

При этом исследователи прогнозируют, что примерно 6,8 млн случаев развития деменции будет связано с неблагоприятным действием табачного дыма на сосуды мозга и других частей тела, а также с ускоренным распространением эпидемий ожирения и диабета по многим развивающимся и развитым странам мира. С другой стороны, улучшение доступа к образованию уменьшит число больных на примерно схожее значение, около 6,2 млн.

Ученые надеются, что собранные ими сведения помогут профильным органам ООН и правительствам отдельных стран мира подготовиться к росту числа носителей старческой деменции и заранее разработать меры, которые позволят максимально снизить риск развития этой болезни.

Читать далее

Наука

Биологи из США подавили алкоголизм у мышей при помощи смеси из двух лекарств

Биологи из США подавили алкоголизм у мышей при помощи смеси из двух лекарств

Опубликовано

Речь идет о смеси из двух недавно разработанных лекарств — Rapablock и Rapalink-1 — воздействующих на белковый комплекс mTORC1, передает Nature Communications

МОСКВА, 27 июля. /ТАСС/. Американские ученые обнаружили, что алкогольную зависимость можно притупить при помощи комбинации из двух лекарств, которая подавляет работу "белков алкоголизма" в клетках мозга, но не в других тканях тела. Результаты опытов на мышах были представлены в статье в журнале Nature Communications.

"Белок mTORC1, на который воздействуют эти лекарства, давно связывается с развитием разных форм наркотической зависимости. Это дает надежду на то, что комбинацию препаратов Rapablock и Rapalink-1 можно будет применять не только для лечения алкоголизма, но и других форм зависимости", — пишут исследователи.

За последнее десятилетие нейрофизиологи и генетики обнаружили, что алкоголизм и другие формы зависимости возникают в результате развития нарушений в работе определенных типов нервных клеток, присутствующих в прилежащем ядре мозга и в некоторых других его областях, связанных с работой чувства удовольствия. Эти открытия заставляют биологов искать вещества, восстанавливающие работу этих нейронов и заставляющие их игнорировать алкоголь.

Группа биологов под руководством Дориты Рон, профессора университета Калифорнии в Сан-Франциско, обнаружила, что подобными свойствами обладает смесь из двух недавно разработанных лекарств — Rapablock и Rapalink-1 — воздействующих на белковый комплекс mTORC1.

Он представляет собой сложную структуру из нескольких ферментов, управляющих обменом веществ и синтезом белков в клетках и отвечающих за реакцию на нехватку или приток нутриентов и кислорода. Нарушения в работе mTORC1, как показывают наблюдения ученых, приводят к появлению сбоев в иммунной системе, а также повышают вероятность развития рака, диабета и ряда других болезней.

Подавление зависимости

Недавно ученые обнаружили, что активность этого белкового комплекса резко возрастает в тех нервных клетках мышей и людей-алкоголиков, которые непосредственно связаны с развитием зависимости. Первые опыты указали на то, что подавление работы mTORC1 значительно снижает тягу к спиртному среди животных, однако эта процедура приводила к развитию серьезных проблем с работой печени.

Профессор Рон и ее коллеги попытались обойти эту проблему при помощи комбинации препаратов Rapalink-1 и Rapablock воздействующих на организм противоположным образом. Первое вещество подавляет активность белков mTORC1, тогда как второе мешает ему это сделать. При этом Rapalink-1 может проникать через барьер, отделяющий мозг от кровеносной системы, тогда как Rapablock не способен этого сделать.

По этой причине одновременный прием Rapablock и Rapalink-1 приводит к тому, что работа mTORC1 блокируется только в клетках мозга, тогда как в печени и в других частях организма этот белковый комплекс продолжает функционировать. Руководствуясь подобными соображениями, биологи проследили за тем, как комбинация из этих лекарств повлияет на поведение и здоровье мышей, страдавших от алкоголизма.

Как показали последующие наблюдения, комбинация из этих веществ резко снизила интерес мышей к спирту и заставила их употреблять примерно в 2-3 раза меньше этанола, чем они делали до начала приема лекарств. При этом грызуны не страдали от характерных побочных эффектов, связанных с подавлением работы mTORC1 в клетках печени и других органов тела.

В ближайшее время ученые планируют проверить, можно ли подобным образом подавить другие вредные привычки, а также изучат то, насколько безопасным будет долговременный прием Rapablock и Rapalink-1. Исследователи надеются, что эти опыты откроют дорогу для клинических испытаний этих препаратов на добровольцах.

Читать далее
Advertisement

Последние новости

Российские ритейлеры начали получать уведомления от поставщиков о повышении в августе цен на кофе Российские ритейлеры начали получать уведомления от поставщиков о повышении в августе цен на кофе
Экономика2 часа назад

Российские ритейлеры начали получать уведомления от поставщиков о повышении в августе цен на кофе

МОСКВА, 28 июл – ПРАЙМ. Российские торговые сети начали получать уведомления от поставщиков о повышении в августе цен на кофе, пишет «Коммерсант».  Основной причиной...

В Минздраве разработали памятку для переболевших COVID-19 В Минздраве разработали памятку для переболевших COVID-19
Общество2 часа назад

В Минздраве разработали памятку для переболевших COVID-19

Когда COVID-19 наконец отступает, казалось бы, можно выдохнуть с облегчением и поскорее забыть о болезни. Но не тут-то было. Коварное...

В мире3 часа назад

Непривитых граждан Кувейта с августа не будут выпускать из страны

Москва. 28 июля. INTERFAX.RU — Правительство Кувейта объявило во вторник, что с 1 августа только вакцинированным от COVID-19 гражданам будет...

Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети
Экономика3 часа назад

Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети

Продажа квартиры или дома, в которых прописаны или частью которых владеют дети, — дело серьезное. Для того чтобы сделку не...

Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети
Общество3 часа назад

Как не стать жертвой мошенников при продаже недвижимости, в которой живут дети

Продажа квартиры или дома, в которых прописаны или частью которых владеют дети, — дело серьезное. Для того чтобы сделку не...

Первое место по уровню средней зарплаты заняла Чукотка, на втором — ЯНАО, на третьем — Москва Первое место по уровню средней зарплаты заняла Чукотка, на втором — ЯНАО, на третьем — Москва
Экономика3 часа назад

Первое место по уровню средней зарплаты заняла Чукотка, на втором — ЯНАО, на третьем — Москва

МОСКВА, 28 июл – ПРАЙМ. Первое место по уровню средней зарплаты в России занимает Чукотский автономный округ, на втором — ЯНАО, а на третьем — Москва....

Как тхэквондо стало нашим Как тхэквондо стало нашим
Спорт3 часа назад

Как тхэквондо стало нашим

Сразу после боя Владислав не сдерживал эмоций: все-таки к этому успеху он целенаправленно шел в течение 18 лет, с тех...

В мире3 часа назад

МИД Кубы заявил об осаде посольства страны в Вашингтоне

Москва. 28 июля. INTERFAX.RU — МИД Кубы сообщает о продолжающейся осаде посольства страны в Вашингтоне. «Продолжается осада наших дипломатических миссий,...

Виталина Бацарашкина завоевала вторую медаль в Токио Виталина Бацарашкина завоевала вторую медаль в Токио
Спорт3 часа назад

Виталина Бацарашкина завоевала вторую медаль в Токио

В финале Бацарашкина и Черноусов встречались с представителями Китая Цзян Жаньсинь и Пан Вэй. Увы, выиграть золото нашим не удалось...

В мире4 часа назад

СМИ узнали о планах Байдена обязать вакцинироваться федеральных служащих

Москва. 28 июля. INTERFAX.RU — Президент США Джо Байден объявит в четверг о требовании для сотрудников всех федеральных ведомств, в...

Advertisement

Популярное