Ученые вернули молодость стволовым клеткам нервной ткани
Биологи обнаружили, что покоящиеся стволовые клетки накапливают избыток белков и теряют функциональность, но «очистка» возвращает им способность расти и делиться.
Одним из основных факторов старения является потеря стволовых клеток и регенеративных способностей организма. Особенно ярко это проявляется в нервной системе, неспособной полностью восстанавливать функции многих «выбывающих из строя» нейронов. В нейрональных стволовых клетках мышей ученые обнаружили скопления белков, ожидающих переработки в специальных органеллах – лизосомах.
По мере старения клетки ее способность утилизировать эти белки снижается, наполненные ими лизосомы растут и множатся, снижая ее функциональность. Энн Брюне (Anne Brunet) и ее коллегам из Стэнфордского университета удалось «очистить» стволовые клетки от старых белков и тем самым восстановить их способность к росту и делению. Об этом они рассказывают в статье, опубликованной журналом Science.
Обнаружение белковых агрегатов в молодых стволовых клетках было неожиданно для самих ученых: считается, что их накопление связано со старческими нейродегенеративными процессами. Однако находка еще раз подчеркнула важность «внутриклеточной гигиены» и эффективного белкового обмена для здоровья и функциональности нейронов. «Мы были удивлены, поскольку покоящиеся, пассивные нейрональные стволовые клетки, как считается, – это такие «нетронутые» клетки, просто ждущие активации», – говорит Энн Брюне.
Белковые агрегаты накапливаются в них даже быстрее, чем в активно работающих стволовых клетках, поскольку их способность утилизировать эти молекулы ниже. Протеины заключаются в лизосомы – ученые показали, что соответствующие гены продолжают работать и в «спящих» стволовых клетках, – однако не перерабатываются: гены протеаз, необходимых для этого, у них остаются выключены. Так, несмотря на более медленный метаболизм белков, покоящаяся клетка накапливает их куда больше, а ее лизосомы растут.
Со временем этот процесс лишь ускоряется, и стволовая клетка теряет способность нормально отзываться на сигналы к активации; организм теряет еще одну возможность восстановления. Однако ученые показали, что если заставить старую покоящуюся клетку активировать переработку белков, она «омолаживается» и возвращает функциональность. Для этого авторы запускали работу протеаз напрямую, либо помещали клетку в условия дефицита ресурсов, в которых она почти вовсе останавливала синтез новых белков и понемногу «очищалась» сама. Возможно, в будущем будут найдены препараты, совершающие такое «очищение» и в человеческом мозге, восстанавливая его бесценный ресурс регенерации.
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.
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
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