Биологи объяснили механизм скоростного сердцебиения землероек
Хотя сердце человека бьется с разной частотой в зависимости от обстоятельств, этот диапазон остается довольно узким. Человеческий организм не переносит слишком быстрого ритма, поскольку сердечная мышца не успевает наполниться кровью между сокращениями во время диастолы, то есть в фазе расслабления. Однако у таких животных, как землеройки, частота сердцебиений в покое может превышать 1000 ударов в минуту, не вызывая негативных последствий. Как это стало возможным, недавно выяснила международная группа ученых.
Исследование, проливающее свет на генетический механизм экстремально высоких значений ЧСС в покое у некоторых мелких млекопитающих, вышло в журнале Science. Его авторы — Уильям Джойс (William Joyce) из Орхусского университета (Дании), Кевин Кэмпбелл (Kevin Campbell) из Университете Манитобы (Канада) вместе с коллегами из Китая и США — установили, что к такому результату привели эволюционные изменения в сердечном тропонине I (cTnl), ключевом белке сердца, участвующем в его сокращении.
«Мы обнаружили, что у землероек и близкородственных им кротов отсутствует важнейшая часть сердечного белка, регулирующего время расслабления сердца. Эта потеря, произошедшая в процессе эволюции, лишила их механизма, тормозящего расслабление сердечной мышцы, что и позволило их сердцам биться гораздо чаще», — пояснили исследователи.
Тропониновый комплекс регулирует сокращение сердца, связываясь с ионами кальция. Последние необходимы для передачи нервного импульса и инициации мышечного сокращения, поэтому критически важны для сердечной функции.
У большинства млекопитающих в этом сердечном белке содержатся две специфические сериновые аминокислоты. Они могут временно меняться под влиянием гормонов, таких как адреналин, вырабатываемых при стрессе или физической активности. За счет подобных изменений в мышечных волокнах ускоряется высвобождение ионов кальция после сокращения, что позволяет сердечной мышце быстрее расслабиться и дает больше времени для наполнения кровью между ударами.
Однако у раннего предка землероек участок ДНК, кодирующий два серина, деактивировался. В результате сердечный белок стал всегда функционировать словно под действием адреналина, даже если животное отдыхает. За счет этого землеройки и достигли экстремальной частоты сердечных сокращений.
Для лучшего понимания механизма исследователи также изучили сердечный белок летучих мышей. Как и у землероек, ЧСС у этих рукокрылых может превышать 1000 ударов в минуту. Анализы показали, что некоторые виды летучих мышей способны пропускать фрагмент ДНК, в котором закодированы сериновые аминокислоты, в процессе формирования белка.
По мнению ученых, этим же отличались древние землеройки и кроты. Постепенно во время эволюции сердечный тропонин I у них полностью утратил соответствующую область генома, после чего их сердца стали биться быстрее.
На следующем этапе авторы планируют изучить варианты применения своих открытий в биомедицинских целях. Исследователи хотят воспроизвести генетические модификации тропонина I, выявленные у летучих мышей, в модельных организмах, чтобы сымитировать связанные с этим преимущества. Ученые надеются, что в итоге результаты исследования послужат на благо людей.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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