Александр Хазанов 11,7

Глубокая стимуляция мозга помогает в исследованиях нейронных сетей, в лечении заболеваний нервной системы, включая нейродегенеративные, и некоторых психических расстройств. Однако пока это инвазивный и неизбирательный метод: при необходимости стимулировать только одну группу нейронов электрический ток возбуждает всё вокруг. Изящный вариант воздействия на отдельные нервные клетки предложили ученые из США.

Чтобы понять, какие именно молекулярные механизмы «подняли» кору мозга человека на принципиально иной уровень сложности по сравнению с другими животными, ученые сравнили активности регуляторных генетических элементов человека, мыши и макака резуса на разных стадиях эмбриогенеза. Оказалось, что у человека многие регуляторные элементы существенно отличаются от мышиных и обезьяньих эпигенетическим ландшафтом: профилем модифицированных гистонов, «маркирующих» только активные энхансеры и промоторы. Человеческие энхансеры с метками активности позволяют регулируемым генам транскрибироваться в большем числе мозговых структур и отвечают за размножение клеток-предшественников нейронов, регуляцию их клеточного цикла и синтез внеклеточного матрикса. Благодаря этим процессам кора головного мозга человека становится сложнее уже на ранних стадиях развития.

Ученые проследили за динамикой распространения полезной информации в отдельных группах птиц. Оказалось, что знание о том, как открыть новую кормушку, распространялось в соответствии со структурой социальных сетей исследуемых популяций. Причем, когда птицы обнаруживали и другой способ открыть кормушку, они все равно значительно чаще использовали более популярный в их группе способ, распространившийся ранее. Благодаря конформизму в популяции закреплялась традиция, которая сохранялась и после смены поколений.

В нынешнем (2015) году 21–24 мая мы опять устраиваем Выездной семинар по системной биологии, хоть и в слегка изменившемся формате. На этот раз организуем его за городом, что позволит всем участникам максимальное количество времени посвятить занятиям. Заявки принимаются до 22 марта 2015 г. Если вам интересно, задавайте вопросы, и — добро пожаловать!

Проанализировав данные о размерах тела 17 208 родов морских животных, населявших нашу планету в последние полмиллиарда лет, ученые подтвердили закон Коупа: животные со временем становятся всё крупнее. При этом среднее увеличение размеров тела объяснялось главным образом увеличением разнообразия представителей «более тяжелых» групп животных.

Самки западных сиалий могут регулировать порядок рождения детей разных полов в зависимости от условий окружающей среды. Чем раньше в выводке появляется птенец мужского пола, тем он более агрессивен. Когда самке не хватает мест для гнездования, самцы в ее выводке появляются раньше и за счет своей агрессивности эффективнее осваивают новые территории.

Удвоение генетического материала перед делением клетки — очень точный процесс. Но мутации в геноме не перестают накапливаться, что приводит как к болезням, так и к появлению нового материала для эволюции. Оказывается, одним из механизмов сохранения мутаций может служить связывание белков — полимераз и транскрипционных факторов — с ДНК. Они создают помеху для «выщепления» ошибочных последовательностей, синтезированных неточной ДНК-полимеразой α.

Избыточный вес самок мышей плохо сказывается на качестве их половых клеток — ооциты становятся менее жизнеспособными, а полученные из них зародыши развиваются медленнее и с большей частотой нарушений. Кроме того, и в ооцитах, и в развивающихся из них зародышах снижается мембранный потенциал митохондрий и уменьшается количество митохондриальной ДНК. Состояние ооцитов позволило предположить, что они страдают от липотоксичности — «симптомокомплекса» повышенного содержания жиров. Негативные эффекты липотоксичности удалось сгладить благодаря применению активаторов стрессового ответа эндоплазматической сети.