Прорыв в регенерации конечностей

09.03.2019

Ученые из университета Тафтс (США) раскрыли генетические механизмы, объясняющие то, почему блокировка электрических сигналов в теле плоских червей иногда ведет к тому, что у них вырастает лишняя голова вместо хвоста. Их изучение поможет вернуть людям способность к регенерации конечностей.

Три года назад ученые выяснили, что процессом регенерации головы у червей-планарий управляют не только гены, но и электрические сигналы, которыми обмениваются клетки этих беспозвоночных при отращивании утерянного хвоста или передней части тела.

Изучая этот процесс, команда специалистов научилась заставлять червей отращивать "чужие" головы с совершенно иной архитектурой мозга, используя электрические сигналы, записанные при наблюдениях за ростом головы иных видов планарий.

Впоследствии ученые попытались пойти дальше и решили вырастить червя, имеющего две головы и ни одного хвоста. Год назад им удалось решить эту задачу, разрезав несколько десятков планарий на три части, отделив их головы и хвосты, и обработав эти "обрубки" спиртом октанолом, блокирующим передачу электрических сигналов между клетками.

Успешное завершение этих опытов заставило задуматься о том, что играет в этом процессе первоочередную роль - электрические сигналы или гены. Вполне возможно, что первые могут не дирижировать регенерацией, а просто отражать изменения в активности тех участков ДНК, которые отвечают за восстановления потерянного хвоста или головы.

Для ответа на этот вопрос ученые провели еще одну серию подобных экспериментов. Они разрезали несколько планарий на части и проследили за тем, как менялся уровень активности определенных генов, связанных с "программами" роста хвоста и головы, в первые часы после операции. Параллельно они наблюдали за флуктуациями в электрическом потенциале клеток, расположенных на краю раны.

Как оказалось, различия в напряжении на мембранах клеток в разных частях раны появились задолго до того, как поменялся уровень активности генов Wnt, notum и прочих участков ДНК, непосредственно отвечающих за формирование новых органов и конечностей. Это говорит о том, что именно электрические сигналы "дирижировали" генами, а не наоборот.

<< Назад: Сверхлегкий керамический материал 10.03.2019

>> Вперед: Согласующий трансформатор BALF-SPI2-02D3 09.03.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Эстроген для терапии приливов при менопаузе 17.10.2026

Менопауза сопровождается не только прекращением менструаций, но и целым рядом физиологических изменений, которые у некоторых женщин заметно влияют на самочувствие и качество жизни. Одними из наиболее распространенных проявлений становятся так называемые вазомоторные симптомы - прежде всего внезапные приливы жара и ночная потливость. Теперь специалисты Американской коллегии врачей предложили обновленный подход к их лечению, распределив доступные методы на три линии терапии в зависимости от эффективности, надежности доказательств и стоимости. Основное место в новых рекомендациях заняла гормональная терапия эстрогеном. После анализа данных 90 исследований эксперты определили ее как наиболее предпочтительный вариант для пациенток, которым такое лечение не противопоказано. Женщинам с сохраненной маткой рекомендуется сочетание эстрогена с прогестогеном, тогда как после удаления матки может применяться только эстроген. По оценке авторов рекомендаций, такая терапия лучше других рассмотренны ...>>

Печатный сенсорный интерфейс с распознаванием пользователей 17.10.2026

Сенсорные поверхности давно стали привычной частью электроники, однако большинство таких интерфейсов требует достаточно сложной конструкции с электродами, проводниками и специальными чувствительными слоями. Японские инженеры предложили значительно более простой подход: превратить обычный прозрачный лист ПВХ в сенсорную панель при помощи лазерного принтера. При этом нанесенный рисунок способен не только фиксировать движение пальца, но и помогать системе различать пользователей. Разработкой занималась команда Технологического института Сибаура. Создание интерфейса сводится к нанесению тонером специального узора непосредственно на пластиковый лист. В отличие от традиционных сенсорных панелей, внутри такой поверхности не требуется размещать электроды или прокладывать провода. Регистрация возникающих сигналов и их последующая интерпретация выполняются отдельной электронной системой. В основе технологии лежит трибоэлектрический эффект - возникновение электрического заряда при контакте ...>>

Глюкозамин и когнитивные нарушения 16.10.2026

С возрастом нарушения памяти и мышления становятся все более распространенной проблемой, однако причины того, почему у одних людей легкие когнитивные изменения остаются стабильными, а у других со временем перерастают в деменцию, до сих пор изучены не полностью. Новая работа исследователей Университета Флориды в США указывает на возможную связь одного из широко используемых пищевых добавок с таким переходом. Речь идет о глюкозамине, который обычно принимают для уменьшения дискомфорта в суставах и поддержания их здоровья. Специалисты проанализировали обезличенные медицинские записи UF Health, охватывающие период с 2012 по 2024 год. С помощью искусственного интеллекта они изучили информацию о пациентах с болезнью Альцгеймера и другими связанными с ней деменциями, а также о людях с легкими когнитивными нарушениями. Последние характеризуются заметными проблемами с памятью или мышлением, которые уже выходят за рамки обычных возрастных изменений, но при этом еще не обязательно существенно ...>>

Звук на квантовом уровне меняется скачками, а не постепенно 16.10.2026

В привычном мире звуковые колебания затухают постепенно: струна после щипка вибрирует все слабее, а звон постепенно превращается в тишину. На уровне квантовой физики картина оказывается совершенно иной. Здесь энергия звука существует отдельными порциями, и переход между состояниями может происходить скачкообразно. Исследователи из Стэнфордского университета впервые смогли непосредственно наблюдать такой процесс в реальном времени, зафиксировав квантовые скачки отдельных звуковых частиц. Речь идет о фононах - квантовых порциях механических колебаний, которые можно рассматривать как своеобразный аналог фотонов для звуковых волн. В макроскопическом мире энергия вибрации может уменьшаться практически непрерывно, однако на квантовом уровне такое описание перестает работать. Энергетическое состояние системы изменяется дискретно, переходя с одного уровня на другой. Результаты стэнфордского эксперимента были опубликованы в журнале Science. Чтобы зафиксировать столь быстрый и чувствительн ...>>

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Случайная новость из Архива Черви, поедающие пластмассу 24.03.2020 Ежедневно мы пользуемся полиэтиленовыми пакетами и выбрасываем множество изделий из пластика. Это настолько загрязняет окружающую среду, что пластиковые отходы стали применяться животными в качестве строительных материалов и даже употребляться ими в пищу. Экологи со всего мира пытаются придумать действенный способ очистки природы от пластикового мусора и время от времени предлагают весьма интересные и необычные варианты. Например, канадские ученые считают, что эффективно уничтожать пластиковые отходы могут личинки так называемой большой восковой моли. Оказалось, что они, совместно со своими кишечными бактериями, с большим аппетитом поедают и переваривают полиэтилен, которого на нашей планете накопилось очень много. Личинки большой восковой моли, также известные как восковые черви, на самом деле приносят много проблем пчеловодам. Они активно питаются восковыми сотами и уничтожают часть собранного пчелами меда, поэтому люди пытаются бороться с ними. Однако в 2017 году исследователи выяснили, что они могут приносить большую пользу экологии, поедая полиэтилен и в качестве побочного продукта производя двухатомный спирт этиленгликоль. В ходе научной работы канадские ученые намеренно посадили личинок на диету, полностью состоящую из полиэтилена. Как оказалось, черви едят пластиковые отходы с большим аппетитом, потому что в течение недели 60 особей съели пластиковый фрагмент пакета площадью более 30 квадратных сантиметров. Более того, в ходе дальнейшей работы выяснилось, что личинки могут поедать и другие материалы, которые загрязняют нашу планету, но о чем именно идет речь, исследователи пока не уточняют. Большую помощь в переваривании полиэтилена личинкам оказывают кишечные бактерии. Об этом ученые узнали, когда сравнили состав кишечных бактерий сидевших на "пластиковой" диете личинок и особей, которые питались привычным пчелиным воском. Оказалось, что концентрация кишечных бактерий внутри любителей пластиковых отходов оказалась намного выше, чем у остальных. Это значит, что для переваривания полиэтилена кишечные бактерии личинкам просто необходимы. Еще больше в важности кишечных бактерий ученые убедились в ходе другого эксперимента. Они отобрали несколько личинок и полностью лишили их кишечных бактерий при помощи антибиотиков. Эта группа питалась пластиковыми отходами на протяжении года и переваривание давалось им с большим трудом. Получается, что между личинками и кишечными бактериями существует синергия, то есть взаимопомощь.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026