Обнаружены сигнальные печатные платы внутри клеток человеческого организма

01.06.2019

Клетки умеют форматировать сети коммуникации, чтобы изменять свое поведение. Открытие этой сети переворачивает наше понимание того, как инструкции распространяются вокруг клетки.

Ранее считалось, что различные органы и структуры внутри клетки плавают в открытом море, называемом цитоплазмой. Ученые предполагали, что сигналы, которые сообщают клетке, что делать, передаются волнами, а частота волн является решающей частью коммуникации.

Исследователи из Эдинбургского университета обнаружили, что информация передается через сеть направляющих проводов, которые отправляют сигналы на крошечные, наноразмерные расстояния.

Исследователи утверждают, что именно движение заряженных молекул через эти крошечные расстояния передает информацию, как в компьютерном микропроцессоре.

Локализованные сигналы отвечают за управление деятельностью клетки, например, инструктируют мышечные клетки расслабляться или сокращаться. Когда эти сигналы достигают генетического материала в сердце клетки, называемом ядром, они сообщают о незначительных изменениях в структуре, высвобождая определенные гены, чтобы они могли быть экспрессированы.

Эти изменения в экспрессии генов дополнительно изменяют поведение клетки. Когда, например, клетка переходит из устойчивого состояния в фазу роста, сеть полностью реконфигурируется для передачи сигналов, которые включают гены, необходимые для роста.

Исследователи говорят, что понимание кода, управляющего этой системой, может помочь понять такие заболевания, как легочная гипертензия и рак, и однажды открыть новые возможности лечения.

Команда сделала открытие, изучая движение заряженных молекул кальция внутри клеток, которые являются ключевыми сигналами, которые несут инструкции внутри клеток.

Используя мощные микроскопы, они смогли наблюдать за этой сигнальной системой с помощью вычислительных технологий, подобных тем, которые позволили получить первое в истории изображение черной дыры.

Ученые говорят, что их результаты являются примером квантовой биологии - развивающейся области, которая использует квантовую механику и теоретическую химию для решения биологических проблем.

<< Назад: Частные компании для полетов на Луну 01.06.2019

>> Вперед: Иностранный язык не делает детей более внимательными 31.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Световой радар на микрочипе 12.01.2013 Инженеры из Массачусетского технологического института создали на микрочипе аналог фазированной антенной решетки, который позволяет направлять свет в нужном направлении и потенциально способен создавать голографическое изображение. Принцип работы устройства напоминает современные военные радары. В них вместо одного движущегося источника радиоимпульсов применяют неподвижную решетку (матрицу) из множества отдельных излучателей. Фаза волны в этих излучателях строго контролируется. За счет интерференции волн между соседними излучателями можно создать луч, узко направленный в определенную сторону. Меняя фазы в отдельных излучателях, этот луч можно заставить "бегать" вдоль горизонта со скоростью, недостижимой для обыкновенных тяжелых радаров. Принцип работы фазированной антенной решетки инженеры воспроизвели на двух кремниевых микрочипах. Оба варианта устройства представляют собой упорядоченные в решетку антенны, соединенные кремниевыми волноводами, которые получают свет от внешнего источника - лазера. В первом, статическом варианте на подложке находилось 4096 антенн рядами 64 на 64. Попадая на микрочип, свет от лазера распространяется по устройству и формирует при помощи интерференции статичную картинку - логотип института "MIT". Во втором, динамическом варианте, антенн было меньше - 8 на 8 рядов, но они могли менять свою фазу, за счет чего получаемое изображение двигалось. По словам инженеров, существующая технология не ограничивает размер антенной решетки, которая потенциально может быть очень большой. Это означает, что подобное устройство может стать источником голографического излучения, которое можно применять в технике, медицине или для создания голографических дисплеев.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026