Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Кишечная микробиота приматов изменила мозг мышей по образцу эволюции человека
Эксперимент по пересадке микробиоты показал, что бактерии приматов с крупным мозгом активируют у грызунов те же генетические механизмы, которые отвечают за высокий интеллект у людей.
Человеческий мозг занимает всего 2% от массы тела, но потребляет 20% всей энергии организма. В эволюционной биологии долгое время оставался открытым вопрос: откуда наши предки взяли ресурсы на содержание такого дорогого органа?
Генетики искали ответ в мутациях самого человека, изменивших обмен веществ. Однако существовала гипотеза, что одних лишь внутренних изменений было недостаточно, и приматы могли делегировать часть работы по добыче энергии своим кишечным симбионтам. Чтобы проверить это, требовался эксперимент, исключающий влияние собственной генетики носителя.
Авторы исследования, опубликованного в журнале PNAS, заселили стерильных мышей микробиотой трех видов приматов с разным размером мозга. Для чистоты эксперимента ученые разделили факторы родства и объема мозга: донорами стали люди (крупный мозг), макаки (небольшой мозг, близкие родственники человека) и беличьи обезьяны (крупный относительный мозг, но дальние родственники). Чтобы не просто наблюдать, а доказать функциональную связь, команда использовала нейронную сеть MiMeNet, которая сопоставила 11 359 активных генов мозга мышей с метаболическими путями конкретных бактерий.
Анализ показал, что микробиота человека и беличьих обезьян, несмотря на их эволюционную удаленность, действует на мозг мышей схожим образом: она активирует гены, отвечающие за выработку энергии. Микробы человека специфически усилили окислительное фосфорилирование — самый эффективный способ получения клеточного АТФ — и метаболизм глюкозы.
Чтобы понять эволюционное значение этих изменений, ученые взяли карту экспрессии генов окислительного фосфорилирования (то есть производства энергии), вызванной бактериями, и наложили её на карту тех зон мозга человека, которые эволюционно расширились сильнее всего по сравнению с макаками. Эти карты совпали: те зоны мозга, которые в ходе эволюции выросли сильнее всего, оказались наиболее зависимы от подпитки, которую обеспечивают бактерии.
Кроме того, «человеческая» микробиота стимулировала у мышей выработку белка DLG4, необходимого для формирования новых связей между нейронами. То есть микробы способствовали усложнению структуры мозга.
Наконец, ученые увидели, что человеческие бактерии подавляли активность генов, связанных с нейропсихиатрическими расстройствами, такими как аутизм и СДВГ. При этом микробиота макак стимулировала у мышей более быстрый рост тела и накопление жира, тогда как микробы крупных приматов перенаправляли ресурсы на «питание» когнитивных функций.
Результаты подтверждают, что состав кишечного сообщества эволюционировал совместно с мозгом приматов. Микробиота помогла предкам человека преодолеть энергетический барьер и развить сложнейшую нервную систему.Saimiri oerstedii
Telegram 
Дзен 
VK Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Могут ли земные микробы путешествовать между планетами внутри метеоритов и регулярно попадать в венерианские облака? Если да, то возможное обнаружение жизни на соседней планете нельзя будет автоматически считать доказательством «второго происхождения жизни», поскольку она может оказаться космическим мигрантом.
Применив современные технологии, исследователи смогли рассчитать, сколько заплатил владелец роскошной виллы в Помпеях за то, чтобы покрасить свое домашнее святилище одним из самых дорогостоящих пигментов Античности — египетским синим. Оказалось, тот не поскупился и потратил на краску сумму, почти равную годовой зарплате римского легионера.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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