Митохондрии вторглись в клетки головного мозга со своей ДНК
Митохондрии в клетках человеческого организма выполняют функцию «энергетических станций». Поскольку это потомки древних бактерий, у них, в отличие от других органелл клетки, есть собственная ДНК. Ученые из США обнаружили, что эту ДНК митохондрии способны встраивать в хромосомы клеток, менять таким образом геном человека и сокращать продолжительность жизни.
Митохондрии есть во всех клетках человеческого организма и отвечают за производство энергии, которая необходима нам для жизни. Только эти органеллы имеют собственную ДНК — она осталась от древних бактерий, которые поселились внутри наших одноклеточных предков более полутора миллиардов лет назад и были предшественниками органелл.
В последние несколько десятилетий стало известно, что ДНК митохондрий способна изредка «выпрыгивать» из органелл и через ядро клетки попадать в хромосомы человека. Такие «вставки» накапливались миллионы лет, и каждый человек фактически унаследовал от предков сотни рудиментарных, в основном безвредных сегментов ядерной митохондриальной ДНК (NUMT).
Исследователи из Мичиганского университета в США обнаружили, что митохондрии «вторгаются» в ядро клеток гораздо чаще, чем было принято считать. Они также выяснили, что на здоровье человека это может сказываться негативно. Научную статью опубликовал журнал PLOS Biology.
Исследователи изучали образцы тканей из разных частей головного мозга, взятые посмертно у 1187 пожилых людей. Оказалось, что митохондриальная ДНК попадает в ядра клеток в основном в префронтальной коре, и это, скорее всего, происходит несколько раз в течение жизни человека.
«Мы обнаружили множество таких вставок в разных областях мозга, но не в клетках крови, что объясняет, почему десятки предыдущих исследований, в которых анализировалась ДНК крови, не зафиксировали это явление», — отметили ученые.
Как правило, унаследованные сегменты ядерной митохондриальной ДНК безопасны для человека. Это может объясняться тем, что они возникают на ранних стадиях развития, а потенциально вредные NUMT удаляются. Однако, если фрагмент митохондриальной ДНК попадает в ген или регуляторную область, он способен сократить продолжительность жизни человека. Те участники исследования, у которых «вставок» митохондриальной ДНК в клетках было больше, умирали раньше.
«Накопление фрагментов митохондриальной ДНК можно добавить в список механизмов нестабильности генома, которые могут способствовать старению, снижению функциональности и продолжительности жизни», — пояснили авторы публикации.
Выяснилось также, что стресс повышает вероятность попадания ДНК митохондрий в ядро. Клетки, работа которых нарушалась из-за стресса, в четыре-пять раз быстрее накапливали NUMT.
По словам ученых, эти результаты меняют представление о влиянии митохондрий на организм человека. Если раньше было известно, что они могут контролировать, какие гены включены и какие выключены, то новые данные подтверждают их способность менять последовательность человеческой ДНК.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Ученые Сеченовского Университета разработали модель машинного обучения, способную различать четыре хронических заболевания легких по составу выдыхаемого воздуха. В исследовании участвовали пациенты с бронхиальной астмой, хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), муковисцидозом и лимфангиолейомиоматозом (ЛАМ).
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.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
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