10.11.2016
Редакция Naked Science
101

Ген роста костей связали с эволюцией мозга приматов

Американские ученые обнаружили, что ген, который участвует в развитии костей у млекопитающих, связан с когнитивными процессами у приматов и человека. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Сложное поведение человекообразных обезьян связывается с развитием неокортекса — областей коры, которые отвечают за высшую нервную деятельность. Неясным остается вопрос, что вызывает различия в структуре и функциях мозга у млекопитающих (например, мышей и человека) при схожем геноме. Предполагается, что «человечность» нейронных связей могли обеспечить мутации отдельных генов. Однако до сих пор такие гены не выявлены.

 

Чтобы выяснить, какие гены обеспечивают когнитивные функции высших приматов, исследователи из Гарвардского университета изучили культуру человеческих эмбриональных клеток мозга. Путем химической стимуляции они имитировали в клетках реакцию на нейронную активность и выделили гены раннего (NPAS4, FOS, JUNB) и гены позднего (BDNF, ADCYAP1, PCSK1) ответа. При этом активность трех генов оказалась высоко избирательной, а аналог одного из них — OSTN (кодирует белок остеокрин) — есть в геноме мышей и крыс.

 

Механизм экспрессии OSTN у приматов. / © Bulent Ataman et al., Nature, 2016

 

Секвенирование РНК показало, что OSTN не участвует в работе мозга мышей и крыс: в их случае этот ген широко представлен только в скелетной мышечной ткани и отвечает за регуляцию работы костей и мышц. Затем ученые химически стимулировали нейроны грызунов, макак-резус (Macaca mulatta) и человека и следили за экспрессией гена на различных участках мозга. Максимальной она была в неокортексе (у приматов и человека). При этом другой белок, нейротрофический фактор мозга (BDNF), отвечающий за развитие нейронов, экспрессировался во всех его областях.

 

Низкую экспрессию OSTN в мозге мышей и крыс ученые связали с неактивностью его энхансера (участка ДНК, усиливающего работу гена) — MEF2. По мнению авторов, мутации MEF2 могут участвовать в развитии нейродегенеративных заболеваний у человека, например деменции.

 

Присутствие OSTN в неокортексе позволило предположить, что этот ген тесно связан с когнитивным развитием человекообразных обезьян. Исследователи подчеркнули, что полученные данные напоминают о функциональной разнице идентичного набора генов у различных организмов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: