Пигмент рыжих волос, связанный с меланомой, неожиданно спас клетки от химического отравления
Биологи на примере птиц определили защитную функцию рыжего пигмента феомеланина, который ранее считали бесполезным и даже опасным из-за доказанной связи с развитием меланомы. Организм использовал его синтез для нейтрализации ядовитого избытка цистеина и выводил токсичные запасы серы в перья.
Феомеланин — это пигмент, который придает рыжий или красноватый оттенок волосам людей и перьям птиц. В отличие от темного эумеланина, он не защищает от ультрафиолета, провоцирует окислительный стресс и повышает риск развития меланомы — рака кожи. Из-за такой токсичности сохранение генов, отвечающих за рыжую окраску, долго оставалось загадкой для науки. Естественный отбор обычно отсеивает признаки, которые вредят выживанию организма.
Исследователи предположили, что феомеланин выполняет скрытую защитную функцию, связанную с его химическим составом. Для синтеза рыжего пигмента необходим цистеин — аминокислота, содержащая серу. В нормальных количествах цистеин безвреден и нужен организму, но его избыток ядовит для клеток. Накопление аминокислоты запускает разрушительные реакции и вызывает гибель тканей. Производство феомеланина в таком случае работает как механизм детоксикации: организм тратит лишний цистеин на создание инертного пигмента и складирует его в ороговевших тканях.
Группа испанских биологов проверила эту гипотезу экспериментально. Результаты работы опубликовали в журнале PNAS Nexus. Для опытов авторы использовали 65 взрослых зебровых амадин. Этот вид удобен для сравнения: самцы имеют оранжевые пятна на боках с феомеланином и черные на груди с эумеланином, а самки лишены рыжего пигмента.
Эксперимент состоял в искусственном создании избытка аминокислоты. В течение месяца птицы получали воду с добавлением больших доз цистеина. Части самцов вводили препарат ML349, который блокировал работу рецептора MC1R и останавливал синтез феомеланина. Так ученые смоделировали ситуацию, когда в организм поступает много сырья, но механизм его переработки в пигмент отключен. Контрольной группе препарат не вводили, позволив организму свободно производить рыжий пигмент.
Для оценки здоровья птиц авторы замерили уровень малонового диальдегида в плазме крови до начала эксперимента и спустя месяц. Это соединение служит маркером окислительного повреждения клеток: оно появляется, когда свободные радикалы разрушают жиры. У самцов с заблокированным синтезом феомеланина концентрация токсичного маркера выросла на 0,55 пикомоль на микролитр. Их организм не смог утилизировать лишний цистеин, что привело к химическому повреждению клеток.
Самцы, которые свободно производили пигмент, успешно справились с нагрузкой. Они использовали опасный избыток серы для окраски перьев, и уровень клеточного стресса у них снизился на 0,53 пикомоль на микролитр. Спектральный анализ показал, что оранжевые пятна на их боках стали насыщеннее, тогда как черные перья не изменились. Самки, у которых природный механизм производства феомеланина отсутствует, также пострадали от роста окислительных повреждений на фоне цистеиновой диеты.
Работа подтвердила, что синтез феомеланина играет роль физиологического буфера. Процесс поддерживает безопасный уровень цистеина и превращает химически активную аминокислоту в безвредный кератин. Эволюция сохранила этот механизм как способ защиты от отравления, несмотря на сопутствующий риск развития меланомы.
Telegram 
Дзен 
VK Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
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.
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.
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