Найден белок, запускающий процесс сна
Ученые открыли, что белок PARP1, отвечающий за «ремонт» поломок ДНК, способствует сну.
Треть жизни мы проводим во сне, но его роль и механизмы по-прежнему недостаточно изучены. Мы много знаем о необходимости сна для перехода информации в долговременную память и его восстановительной природе, пусть даже иногда пренебрегаем здоровым сном и используем «сэкономленное» время для решения наших задач. Но что запускает сон? Благодаря чему мы засыпаем? И главный вопрос: сколько же часов нужно спать?
На этот вопрос пытались ответить многие российские и зарубежные ученые: проводились эксперименты по изучению «центров сна» в мозге, благодаря которым стало известно, что одними из ключевых регионов являются ядра гипоталамуса. Но на более глубоких — клеточном и молекулярном — уровнях явные механизмы еще не были показаны до настоящего момента.
Когда мы долго бодрствуем, накапливается нарастающая усталость, с которой мы боремся до тех пор, пока она не достигнет критической точки. Например, мы можем пить кофе, активный компонент которого (кофеин) связывается с рецепторами в мозге, чувствительными к аденозину — компоненту, входящему в состав нуклеиновых кислот и некоторых ферментов в организме. Аденозин накапливается в период бодрствования, и поэтому благодаря кофеину мы временно перестаем чувствовать утомление. На клеточном уровне эта усталость отражается в накоплении поломок в ДНК нейронов. Их причинами могут быть ультрафиолетовое излучение, окислительный стресс, ферментативные ошибки. Внутри клеток постоянно работают восстановительные системы — и когда мы спим, и когда бодрствуем; но когда мы погружаемся в сон, скорость восстановления превышает количество «поломок».
Ученые из университета Тель-Авива и университета имени Бар-Илана провели эксперименты на рыбках данио с помощью оптогенетики, облучения и фармакологических препаратов. Рыбки данио нуждаются во сне для восстановления. Оказалось, что направленные повреждения в ДНК нейронов действительно увеличивали потребность во сне. Измеряя уровень повреждений и варьируя количество часов сна, которое рыбки данио могли провести во сне, ученые также установили, что шесть часов являются тем минимумом, которого достаточно для восстановления. Но что же сигнализирует о необходимости восстановления и запускает сон?
В этом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Cell, удалось найти ответ и на этот вопрос. Ученые обратили внимание на белки, которые реагировали одними из первых в цепочке восстановления поломок ДНК. Одним из них является белок PARP1, который «отмечает» участки повреждения ДНК в клетках. Стимулируя экспрессию или блокировку этого белка, ученые установили, что увеличение экспрессии PARP1 способствует сну и усиливает зависимое от сна восстановление. При этом блокировка PARP1 нарушает сигнал о необходимости восстановления повреждений ДНК: рыбки данио переставали получать сигнал о накопившейся усталости и засыпать. Аналогичные результаты команда получила и в эксперименте на мышах. Белки PARP присутствуют и у человека, но пока еще неизвестно, играет ли PARP1 такую же роль.
Telegram 
Дзен 
VK Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
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.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
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.
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.
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