Повышенная активность человеческого варианта гена CLOCK влияет на активность мышиных нейронов и помогает мышам справляться со сложными когнитивными задачами.
У суточного (циркадного) биологического ритма есть несколько главных генов-регуляторов. Один из них – это ген
CLOCK
, благодаря которому суточный ритм сохраняет постоянство. В то же время есть подозрения, что функции
CLOCK
не ограничиваются регуляцией биологических часов. В частности, в префронтальной коре человеческого мозга он намного ...
Люди начинают ускоренно стареть примерно с пятидесяти лет.
Наше тело стареет с разной скоростью, некоторые органы быстрее, некоторые – медленнее. Два года назад мы рассказывали об исследовании, в котором скорость старения различали по белкам, плавающим в крови. В органах и тканях со временем накапливаются определённые белки, некоторые из них выходят в кровь. И вот по изменениям в таких белках удалось установить, что у каждого пятого человека
один из органов
значительно старше остальных, а у 2% ...
Вероятность мутаций, возникающих при считывании информации из ДНК, должна зависеть от взаиморасположения генетических букв.
Когда мы говорим о мутациях, то обычно подразумеваем, что всё начинается с ДНК. Например, на неё подействовал какой-то мутаген, и в генетическом тексте, то есть в последовательности нуклеотидов-букв, одна буква заменилась на другую. Или же случилась ошибка при копировании (репликации) ДНК: такие ошибки, хоть и редко, но бывают; клетка старается их исправлять, но ...
Пигмент билирубин, уровень которого в крови повышается при малярии, сдерживает развитие возбудителя болезни.
Желтухой называют пожелтение кожи, белков глаз и слизистых оболочек из-за повышенного уровня в крови пигмента билирубина. Он образуется при расщеплении белков, содержащих гем – сложную молекулу, которая присоединяется к белкам, чтобы удерживать в них железо. Гем есть в разных белках; самый, наверно, известный из них – это гемоглобин.
Гемоглобином под завязку набиты эритроциты, с его ...
Регенерация конечностей у аксолотлей подчиняется одновременно химической разметке и сигналам из мозга.
Новая часть тела, которая в ходе регенерации появляется взамен утраченной, должна в точности её повторять. То есть, например, новый большой палец должен быть на месте прежнего большого пальца, а кисть должна сидеть на предплечье, а не на плече. То же самое касается и регенерирующих органов, и фрагментов тканей – они должны на своём уровне сохранять структуру, план строения. Всё это очевидно, в ...
Чтобы самцовые гены на Y-хромосоме сработали правильно, эмбрион должен получать достаточно ионов железа.
У млекопитающих пол эмбриона зависит от комбинации половых хромосом X и Y. Комбинация «икса» с «игреком», как хорошо всем известно, даёт самца. На «игреке» есть ген
Sry
, который, влияя на активность целой группы генов, запускает формирование у эмбриона семенников, ну а от семенников уже зависит развитие остальных признаков мужского пола.
Но любой ген зависит от конкретных условий, в ...
Белок кузнечиков смешивает в себе синий и жёлтый пигменты, создавая зелёный цвет.
Зелёная окраска помогает кузнечикам оставаться незаметными в траве, но как она у них получается? Это должны быть какие-то пигменты, но как и в каких пропорциях они накапливаются, чтобы дать изумрудно-зелёный цвет? Точный молекулярный механизм здесь оставался неизвестным больше ста лет, и вот сейчас в
PNAS
появилась статья сотрудников ФИЦ Биотехнологии РАН, Московского государственного университета и Института ...
Y-хромосома делает людей выше
Бывают очень высокие женщины, бывают очень невысокие мужчины, но в среднем мужчины выше женщин – где-то на 13 см. Причина этой разницы, по крайней мере, отчасти, находится в Y-хромосоме. На днях в журнале
PNAS
была опубликована статья, в которой человеческий рост сопоставляли с хромосомными особенностями: авторы анализировали данные без малого миллиона человек, среди которых было больше 1200 с анеуплоидиями по половым хромосомам. У индивидуума с анеуплоидией в ...
Клетки аксолотлей с рождения помнят, какую часть лапы им в случае чего нужно восстанавливать.
Аксолотли могут отрастить себе новую ногу, новый глаз, новое сердце и даже некоторые фрагменты мозга. Утрата части тела побуждает местные стволовые клетки активно делиться, попутно приобретая нужную специализацию – та же нога состоит из разных типов клеток, там есть кости, мышцы и т. д. Но стволовые клетки не просто должны в нужный момент превратиться в кость или мышцу, они должны сделать это в ...
Последствия инфаркта можно смягчить, если вовремя усилить активность белка, регулирующего суточные ритмы.
По медицинской статистике инфаркты чаще случаются утром, чем в остальное время суток, и последствия от утренних инфарктов более серьёзные. Очевидно, что тут задействованы суточные, или циркадные ритмы – они влияют на самые разные физиологические процессы, и на работу сердца тоже. Однако молекулярные подробности, которые помогли бы понять, почему сердце слабеет к утру, до сих пор не вполне ...
У гороха нашли гены для последних трёх менделевских признаков.
Августинского монаха Грегора Менделя называют основоположником генетики, хотя сам термин «ген» появился сильно после его смерти. Мендель пытался понять законы наследственности, скрещивая растения гороха с разными признаками, которые с той или иной частотой проявлялись в потомстве. Мендель пришёл к выводу, что из поколения в поколение у гороха переходят некие факторы наследственности, которые и обуславливают появление тех или иных ...
…но ненадолго – стоит им выйти из спячки, их молекулярный возраст вернётся к прежнему состоянию.
Один из самых известных маркеров старения – это теломеры. Так называют концевые участки хромосом, которые укорачиваются с каждым делением, поскольку молекулярный аппарат, который удваивает ДНК, не может дочитать её до конца, и часть концевой ДНК остаётся нескопированной. Теломеры не несут никакой генетической информации, но служат предохранителями для «осмысленной» ДНК, которая без них повреждалась ...
Клетки делают антибактериальные средства из собственного молекулярного мусора.
Антибиотиком называют любую молекулу, которая может вредить микроорганизмам. Обычно под микроорганизмами подразумевают бактерии, хотя есть антибиотики, действующие против патогенных простейших, вроде паразитических амёб. По химической структуре антибиотики бывают разные, есть среди них и так называемые антимикробные пептиды. Обнаружить у живого организма антимикробные пептиды можно, анализируя генетические ...
Радиозащитный белок тихоходок не даёт рваться ДНК в здоровых клетках, когда на них обрушивается противораковая радиотерапия.
Тихоходки известны способностью выживать в самых экстремальных условиях: они способны несколько месяцев провести при температуре жидкого кислорода (-193°С), они выдерживают давление 6000 атмосфер, они выдерживают дозу радиоактивного излучения, которая превышает смертельную для человека в две-три тысячи раз. Их, естественно активно исследуют, и если говорить о ...
Белки бактериальной противовирусной защиты расщепляют фаговую ДНК, как только она только проникла в клетку.
Бактерии, как и мы, умеют защищаться от вирусов. Обычно тут сразу вспоминают систему
CRISPR/Cas
, которая есть у самых разных бактерий в самых разных вариантах и которую так ловко научились использовать в биотехнологии. Но на самом деле бактериальных противовирусных систем существует много. Одна из самых, так сказать, популярных – система под названием Zorya. В ней есть два главных ...
Возрастные изменения в эпигенетических метках на ДНК обусловлены мутациями в генетическом тексте.
С возрастом в ДНК накапливаются разнообразные мутации. Они возникают как по внешним причинам (вещества-мутагены, ультрафиолетовое излучение и т. д.), так и по внутренним (клетки при делении должны копировать ДНК, а копировальный аппарат неизбежно совершает ошибки, пусть и редко). Мутации должны исправлять молекулярные системы репарации ДНК, но и они работают не со стопроцентной эффективностью. ...
Нейроны с одинаковой генетической активностью могут выполнять разные функции.
Во всех клетках нашего тела гены одни и те же – конечно, если все они принадлежат одному и тому же индивидууму. Но мышечная клетка всё же отличается от клетки печени, и обе они отличаются от нейрона. Просто одни и те же гены в них работают по-разному. Конечно, есть среди них такие, которые активны и в печёночной клетке-гепатоците, и в нейроне, но многие гены будут неактивны в печени и активны в мозге, и наоборот. ...
…но не всякого, а только мозга самок, и не любая Х-хромосома, а только доставшаяся от матери.
В половых хромосомах находятся не только гены, формирующие половую принадлежность. На Х-хромосоме, например, есть гены, влияющие на развитие мозга. Не стоит понимать это так, что интеллект наследуется по материнской, или, пуще того, по женской линии. Во-первых, влияние некоторых «мозговых» икс-хромосомных генов описали не на примере случаев, когда люди с разными вариантами генов несколько по-разному ...
Пытаясь отремонтировать повреждённую ДНК, раковая клетка может привлечь пристальное внимание иммунной системы.
Противораковая радиотерапия вредит ДНК злокачественных клеток, вызывая их гибель. Конечно, ионизирующее излучение повреждает и другие биомолекулы, но ущерб для ДНК в данном случае важнее. Речь идёт о двуцепочечных разрывах, то есть таких, которые появляются рядом сразу в двух цепях ДНК. Клетка их старается исправить, то есть соединить обе цепи, срастить молекулу обратно. Проблема ...
«Типы старения» объединяют клетки из разных органов и с разными функциями.
Год назад мы писали, что человек стареет по частям – в том смысле, что разные органы стареют
неравномерно
, какие-то быстрее, какие-то медленнее. Более того, это неравномерное старение можно оценить по анализу крови, пусть и довольно изощрённому: с возрастом в органах накапливаются всевозможные белки, которые начинают выходить в кровь, и вот их-то и нужно анализировать.
В недавней статье в
Science
речь идёт тоже о ...
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии.
Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием
порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве.
Подробнее
