Впервые получен синтетический человеческий прион

09.06.2018

Прионы - это белковые молекулы, даже не вирусы и тем более не хищники, но они - одни из самых опасных и коварных вещей, знакомых человеку. Попадая в организм, они вызывают необратимые и фатальные изменения в структуре головного мозга; отбросив научные тонкости, можно сказать, что из-за них мозг превращается в губку. За несколько лет прионы разъедают мозг, иногда - целиком, иногда - только некоторые его отделы; так, прионы, вызывающую наследственную фатальную бессонницу, разрушается таламус - отдел мозга, отвечающий, в том числе, за сон; на пике болезни больные вообще не в состоянии заснуть и погибают от истощения нервной системы.

О прионных болезнях известно немного - к счастью, они довольно редки. Чаще всего они развиваются произвольно (в 90% случаев), около 10% передается по наследству, еще 1% приходится на заражение от животных или во время медицинских процедур. Способов лечения не существует; известно, что все прионы млекопитающих - это дефектные формы белка PrPC, который кодируется геном PRNP, однако структура этих форм плохо изучена, и ученые до сих пор точно не знают, как прионные формы связываются в мозге и вызывают патологические изменения. Большая часть исследований проводилась на прионах грызунов - лабораторных мышей, хомяков и крыс; вероятно, по этой причине неудачей закончились испытания терапевтических методик, основанных на этих исследованиях.

Одно из главных затруднений, с которым сталкиваются ученые, изучающие прионы - это сложность выделения объекта изучения. Были попытки внести мутацию, отвечащую за развитие прионных болезней у грызунов, в геном безвредных бактерий и заставить последние синтезировать прионы; однако недавние исследования показали низкую эффективность этого метода. Человеческие же прионы до сих пор вообще не удавалось получить in vitro.

Ученые исследовали реакцию нормального человеческого белка PrPC и прионов - возбудителей болезни Крейтцфельдта - Якоба в присутствии нового фермента. Сравнив структуру полученных таким образом прионов с тем, что были получены из организма пациента, ученые убедились в том, что синтезированные ими прионы идентичны тем, что вызвали болезнь у человека. У мышей, получивших инъекции синтетических прионов, патологические нарушения структуры мозга обнаружились уже через 200 с небольшим дней после укола; в статье ученые отмечают, что им удалось получить "особенно нейротоксичный" белок.

Получив с помощью своей методики достаточное количество прионной формы белка, ученые установили, какие части дефектной молекулы важны для репликации белка в живом организме, и какие отвечают за связывание с другими молекулами в мозге. Эти знания помогут ученым разобраться в том, как работают прионы, и, возможно, предложить методы лечения прионных болезней.

<< Назад: Наушники Honor Clear Headphones с регистрацией сердечного ритма 10.06.2018

>> Вперед: ILD6070 и ILD6150 - новые импульсные регуляторы от Infineon для светодиодов 09.06.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Раскрыт секрет умения лягушек пригать по воде 24.01.2025 В мире животных существует множество удивительных явлений, которые поражают воображение и заставляют задуматься о границах возможного. Одним из таких феноменов является способность некоторых видов лягушек передвигаться по поверхности воды, словно бросая вызов законам физики. Лягушки-сверчки, обитающие в Виргинии и Северной Каролине, демонстрируют это умение с особым мастерством, создавая иллюзию водного танца. Но что же на самом деле скрывается за этим завораживающим зрелищем? Новое исследование, проведенное учеными, раскрыло секрет "водного танца" лягушек-сверчков. Оказалось, что то, что кажется легким скольжением по поверхности, на самом деле представляет собой серию быстрых погружающихся прыжков. Это открытие не только проливает свет на уникальный способ передвижения этих животных, но и открывает новые горизонты для развития робототехники и создания дронов-амфибий, вдохновленных природой. Лягушки-сверчки, одни из самых маленьких лягушек в Северной Америке, легко помещаются на большом пальце взрослого человека. Их способность "бегать" по воде давно привлекала внимание ученых и любителей природы. Для изучения этого удивительного явления, исследовательская группа под руководством профессора машиностроения Джейка Соча использовала высокоскоростную видеосъемку. Они записывали движения лягушек как на суше, так и на воде, анализируя каждый прыжок и движение конечностей. Первоначальное предположение о том, что лягушки скользят по воде, не погружаясь в нее, оказалось ошибочным. Замедленный просмотр видеозаписей показал, что на самом деле лягушки полностью погружаются в воду при каждом прыжке. Их движения больше напоминали не "водный танец", а серию быстрых нырков и прыжков, сходных с тем, как передвигаются морские свиньи или дельфины. Иллюзия скольжения создается из-за чрезвычайно высокой скорости движений лягушек. Для более детального изучения процесса, ученые использовали специальный резервуар с водой и высокоскоростные камеры, способные снимать до 500 кадров в секунду. Замедленная съемка позволила разглядеть движения лягушек в мельчайших подробностях: как они сгибают и разгибают конечности, как используют угол наклона тела для удержания равновесия, как синхронизируют свои движения для достижения максимальной эффективности. Оказалось, что каждый прыжок лягушки состоит из нескольких фаз: взлет из-под воды, полет над водой, повторное вхождение в воду и подготовка к следующему прыжку. Все эти движения выполняются с поразительной скоростью и точностью, обеспечивая лягушке возможность передвигаться по воде с высокой скоростью. Это открытие имеет большое значение не только для понимания биологии и поведения животных, но и для развития современных технологий. Изучение биомеханики лягушек-сверчков может помочь инженерам в создании более эффективных и маневренных роботов и дронов-амфибий, способных передвигаться по воде с высокой скоростью и устойчивостью. Принципы, которые используют лягушки для передвижения по воде, могут быть использованы для создания новых видов транспортных средств, обладающих уникальными характеристиками. Исследование, проведенное учеными, раскрыло удивительный секрет водного "танца" лягушек-сверчков. Оказалось, что это не просто легкое скольжение по поверхности, а сложная серия погружающихся прыжков. Это открытие подчеркивает удивительное разнообразие и изобретательность живого мира и может стать источником вдохновения для создания новых технологий, имитирующих уникальные способности этих удивительных животных.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026