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 После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
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