Клетки мозга неандертальцев делились быстрее, чем у современных людей
Немецкие ученые исследовали различия белков, участвующих в делении клеток у современного человека и тех, что были у нашего ближайшего родственника — неандертальца. Оказалось, митоз стволовых клеток мозга вымерших гоминид происходил быстрее, но с большим количеством ошибок при расхождении хромосом.
Эволюционные пути предков современного человека (Homo sapiens) и неандертальцев (Homo neanderthalensis) разошлись примерно полмиллиона лет назад. За это время в нашем геноме накопилось немало изменений — согласно оценкам, H. sapiens отличается от вымершего гоминида (своего ближайшего родственника) примерно 100 аминокислотными остатками в различных белках.
Биологическое значение этих изменений пока плохо понятно, однако с частью из них разобрались немецкие исследователи, авторы новой статьи в журнале Science Advances. Они обратили внимание на шесть мутаций — те, что затрагивают три белка, управляющих работой кинетохор (части хромосом, которая крепится к веретену деления) и расхождением хромосом при митозе. Это белки KIF18a, KNL1 и SPAG5, активно синтезирующиеся в стволовых клетках при образовании коры больших полушарий, а точнее — неокортекса. Именно эта часть мозга отвечает за такие сложные функции, как восприятие сенсорных сигналов, мышление, речь и прочее.
Появление семейства гоминид антропологи связывают как раз с резким усложнением мозга, а также прямохождением и особенностями кисти — это так называемая гоминидная триада. Судя по изученным черепам, неандерталец имел мозг, сравнимый по размеру с таковым у человека — единственного ныне живущего гоминида. Однако важные различия все же были — чтобы это выяснить, исследователям пришлось «воскресить» некоторые белки неандертальцев.
В первом эксперименте последовательность белков мыши изменили так, чтобы они точно соответствовали белкам Homo sapiens. Вообще, исходно у мышей они идентичны тем, что были у неандертальцев и до сих пор есть у человекообразных обезьян. Для получения трансгенных грызунов использовали технологию генного редактирования CRISPR/Cas9: она позволила создать так называемых гуманизированных мышей, то есть имеющих человеческие белки.
«Мы обнаружили, что все три аминокислотных остатка у современного человека в двух из этих белков связаны с более длительной метафазой — фазой, когда идет подготовка хромосом к клеточному делению, что приводит к меньшему числу ошибок при их распределении по дочерним клеткам, стволовым нервным клеткам — совсем как это происходит у современных людей», — объяснил Фелипе Мора-Бермудес (Felipe Mora-Bermudez), руководитель научного коллектива.
Далее ученые выяснили, оказывает ли введение неандертальских белков в клетки современного человека обратный эффект. Выращивать ребенка-мутанта они, разумеется, не стали — вместо этого в ход пошли органоиды мозга, так называемые мини-мозги в пробирке. Это небольшое подобие настоящего органа, которое выращивают в биореакторе, используя как основу стволовые клетки. В последнее время «мини-мозги» стали популярным инструментом биомедицинских исследований, ведь они воспроизводят тканевую организацию мозга, в том числе кору больших полушарий.
На сей раз метафаза стала более короткой и ученые заметили больше ошибок при расхождении (сегрегации) хромосом. Авторы предполагают, что три изменения последовательностей белков KIF18a и KNL1 у современных людей снизили число нарушений этого критического для деления клеток и развития мозга процесса. Напомним, что нарушения расхождения хромосом не сулят ничего хорошего — их результатом могут стать трисомия (например, синдром Дауна) или развитие рака.
Похоже, новое исследование выявило новый важный фактор, который помог Homo sapiens одержать верх над конкурентами, создать цивилизацию и преобразить облик всей планеты.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Прогулки наедине с природой в абсолютной тишине существенно повышают риск опасного столкновения с дикими животными. К такому выводу пришли британские биологи, проанализировав базу данных почти 3,5 тысячи инцидентов между людьми и крупными зверями.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии