Кишечные бактерии сусликов пригодятся космонавтам
В кишечнике сусликов обитают бактерии, которые перерабатывают мочевину, получая азот, необходимый животным для синтеза белков. Этот механизм, позволяющий сусликам не терять массу во время спячки, вероятно, поможет решить аналогичную проблему снижения мышечной массы у космонавтов во время длительных полетов.
Многие животные, впадающие в зимнюю спячку, такие как суслики и медведи, вынуждены месяцами существовать за счет одних жировых запасов организма. Обычно продолжительное голодание значительно снижает массу тела и функцию мышц, но не у этих животных. Ученые долго время пытались понять, в чем кроется секрет их успеха.
Еще в 1980 году была предложена идея о «получении азота из мочевины», предполагающая, что суслики используют кишечных бактерий для переработки мочевины. Это конечный продукт белкового обмена, который у млекопитающих выводится вместе с мочой. Мочевина содержит азот, и ученые считали, что суслики могут использовать его повторно для синтеза белков во время спячки. Теперь исследователи из Университета Монреаля подтвердили эту гипотезу и представили доказательства в журнале Science.
Открытие имеет огромное значение для поддержания здоровья космонавтов, поскольку гравитация подавляет синтез белка, и люди во время космического полета, как суслики во время спячки, сталкиваются с потерей мышечной массы. Усиление синтеза белка с использованием азота мочевины могло бы значительно улучшить состояние космонавтов.
Во время экспериментов ученые вводили в кровь подопытных сусликов Ictidomys tridecemlineatus мочевину, помеченную изотопами. Они заменили обычный для живых организмов изотоп углерод-12 на углерод-13, а азот-14 — на азот-15. Это позволило проследить судьбу таких атомов в организме сусликов на всех этапах переработки мочевины.
Оказалось, из крови мочевина попадает в кишечник, где расщепляется живущими там бактериями. Выделенный из нее азот встраивается в метаболиты и потом появляется уже в составе тканевых белков. Этот процесс не наблюдался у сусликов с истощенным кишечным микробиомом, что еще раз подтверждает роль бактерий.
Активнее всего включение азота из мочевины в белки происходило в конце зимы. Как правило, большинство физиологических реакций, напротив, замедляются к выходу из спячки. Однако поддержание этого процесса позволяет сусликам просыпаться в хорошей физической форме, что крайне важно, так как сезон размножения у них начинается сразу после спячки.
Открытие актуально не только для космических полетов. Более 805 миллионов человек по всему миру страдают от недоедания и истощения мышц. Снижение мышечной массы на 30-50% наблюдается и у пожилых людей. Поэтому результаты работы помогут в разработке новых способов улучшения здоровья людей, которые по тем или иным причинам столкнулись со снижением мышечной массы. Один из вариантов — создание таблеток, содержащих необходимые для переработки мочевины бактерии.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
У центра Млечного Пути, где гравитация сверхмассивной черной дыры должна была «перемешать» звезды в хаотичное облако, вместо этого наблюдается странная структура: молодые светила образуют одновременно и почти упорядоченный диск, и сильно искаженные, наклоненные и даже «разорванные» популяции. Эту картину астрофизики объяснили влиянием скрытого массивного компаньона, который за несколько миллионов лет перестроил орбиты звезд.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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