Шоколад омолаживает клетки мозга



Скачать 149.66 Kb.
Дата09.08.2019
Размер149.66 Kb.

Шоколад омолаживает клетки мозга

Британские исследователи провели эксперимент, в котором принимали участие несколько десятков пожилых людей. Результаты эксперимента показали, что употребление горячего шоколада положительно влияет на клетки головного мозга, омолаживая их. По мнению ученых положительное влияние напитка объясняется повышенной концентрацией в нем полезных веществ. В частности речь идет об антиоксидантах, полифенолах и флавоноидах. Вышеупомянутые вещества активизируют механизмы восстановления и деления поврежденных мозговых клеток.
Как уже упоминалось выше, в эксперименте принимало участие несколько десятков добровольцев преклонного возраста. Если быть точнее, то количество участвующих составило 60 человек. На протяжении месяца люди выпивали по две чашки горячего шоколада каждый день. По истечению месяца, ученые протестировали деятельность мозга. Результаты тестирования показали, что по сравнению с начальной стадией эксперимента, деятельность мозга добровольцев улучшилась в среднем на 9%.
Ученые подчеркивают, что антиоксиданты и флавоноиды не только берегут клетки мозга, не давая им умереть, а еще и омолаживают их. Более того, специалисты утверждают, что жидкий шоколад на много полезнее, чем шоколад в плитке. Он способствует очищению кровеносных сосудов, что в свою очередь способствует снижению риска возникновения сердечно-сосудистых патологий.
Стоит отметить, что ранее американские биологи смогли доказать на сколько полезным является черный шоколад. На основе проведенного исследования, американцы установили, что если на протяжении месяца ежедневно употреблять не менее 70 граммов шоколада, то в таком случае риск развития сердечно-сосудистых патологий заметно уменьшается. Было установлено, что шоколад помогает восстанавливать эластичность сосудов и предотвращает образование тромбов.


Открыта новая методика, позволяющая улучшить эффективность самого важного процесса на Земле

Как известно, эффективность поглощения световых лучей в процессе фотосинтеза у растений составляет максимум 10%. Научно доказано, что этого показателя вполне достаточно, но биоинженеры работают над методикой, которая дает возможность улучшить эффективность вышеупомянутого процесса. Это связано с попытками воспроизведения фотосинтеза в искусственных условиях. В частности речь идет об искусственной солнечной батарее, которая прекрасно имитирует растительную клетку. Автор эксперимента Майкл Страно, который возглавил группу ученых из Массачусетского университета предположил, что в созданной искусственной солнечной батарее можно применять хлоропласты растений. Но стоит отметить, что данный метод характеризуется своими особенностями.
Для реализации своего плана, ученые снабдили хлоропласты наночастицами из Церий оксида. На сегодняшний день, именно это вещество считается мощнейшим антиодксидантом. В такой способ биоинженерам удалось свести к минимуму повреждения белков фотосинтетического аппарата кислородом.
Фотосинтетические пигменты не в состоянии ловить некоторые волны света. Например, ультрафиолет, зеленую волну или же, инфракрасное излучение. Эффективность новой методики в модифицированных растениях проверяли на световых волнах, характеризующихся такой длиной, которая является недоступной для обычных хлоропластов.
Углеродные нанотрубки выполняли роль «фотопротеза», за счет которого клеточные органеллы получили возможность улавливать волны, недоступные для этих же органелл в естественных условиях. И в случае измерения эффективности фотосинтеза при посредстве индуцированного светом потока электронов через внутренние мембраны хлоропластов, после введения нанотрубок этот показатель заметно улучшался. Если быть точнее, то после вышеупомянутых изменений, эффективность фотосинтеза составляла 49%. Более того, благодаря цериевым наночастицам хлоропласты сохраняли свою активность на протяжении нескольких дополнительных часов, даже не смотря на то, что поток электронов был существенно увеличен.
Необходимо подчеркнуть, что одними выделенными органеллами ученые не ограничились и сделали попытку внедрения наночастиц в листья Arabidopsis thaliana. Раствор, содержащий в себе наночастицы поступал в лист с нижней его части. При помощи такой манипуляции, поток электронов в хлоропластах удалось увеличить на 30%.

У ночных работников мозг разрушается интенсивнее

Большинство ночных работников полагают, что за счет дневного отдыха они могут компенсировать свою ночную занятость. Но результаты последнего исследования показали, что такое мнение является ошибочным.
Ученые из штата Пенсильвания при посредстве проведенных экспериментов обнаружили, что систематическое недосыпание является главной причиной повреждения и разрушения нейронов, которые необходимы осторожности и оптимального интеллекта. Исследования в котором принимали участие люди показали, что многие свойства психики, такие как концентрация внимания и способность принимать умственные решения не в состоянии нормализоваться даже после значительного восстановления сна. В свою очередь, это дало возможность говорить о затяжном повреждении мозга. Учитывая данный факт, нейрофизиологи решили установить повреждаются ли при этом нейроны и если да, то возможен ли процесс их восстановления.
Команда ученых занималась изучением мышей после длительного периода нормального отдыха, коротких периодов бодрствования и затяжных периодов без сна. Результаты эксперимента показали, что по завершению коротких периодов недосыпания, нейроны продуцировали повышенное количество белка. Это очень важно в процессе производства энергии, а также в процессе защиты нейронов от повреждения. Но после периода бодрствования такой белок больше не активировался.
Что же касается группы мышей лишенных сна, то у них были зафиксированы признаки повышенной гибели клеток. По подсчетам исследователей, животные теряли около 25% нейронов голубого пятна. Голубое пятно находится в стволе головного мозга и несет ответственность за обеспечение нормального течения физиологических реакций на стресс и панику.
Авторы эксперимента полагают, что это первый в своем роде отчет, доказывающий отрицательное влияние недосыпания на нейроны. Интересно, что исходя из результатов исследования, митохондрии в нейронах голубого пятна прекрасно адаптируются к краткосрочному отсутствию сна, а не к продолжительному бодрствованию. 


Китайские вирусологи обнаружили новый вирус

Несколько лет назад, трое рабочих пребывая в медной шахте Китая, заразились тяжелой формой пневмонии, после чего, они умерли. Спустя шесть месяцев ученые решили узнать всю правду о случившемся. Для того чтобы все узнать, ученым пришлось спуститься в шахту с целью изучения возможных путей инфицирования. В процессе изучения шахты, исследователи взяли анальные мазки у летучих мышей, крыс, а также других обитателей пещеры. После детального исследования образцов, ученые обнаружили новый вирус, который судя по всему, и стал главной причиной смерти рабочих.
По предварительным данным, открытый учеными вирус можно отнести к роду хенипавирусов. Стоит отметить, что сразу два представителя этого рода являются смертельно опасными для человека и не только. Например, найденный вначале 90-х в Австралии хенипавирус был причиной массовой смерти лошадей. Более того, люди, вступившие в контакт с больными лошадьми тоже умерли. Еще одна форма вируса была причиной периодических вспышек заболеваемости на территории Юго-Восточной Азии в 1998 году. Третья форма, является самой молодой, а обнаружили ее в Австралии два года назад. Для людей этой вирус оказался не опасен.
Как было установлено, носителями всех вышеупомянутых форм являются рукокрылые, которые питаются фруктами. Вирусу уже дали название Mojiang paramyxovirus. Ученые установили, что с генетической точки зрения, вирус имеет много общего с родом хенипавирусов, в частности с семейством парамиксовирусов.
Но стоит отметить, что результаты анализов показали и кое-что необычное. Было установлено, что сами рукокрылые не были заражены, в то время, как носителями вируса были три из девяти крыс. Вирусологи полагают, что именно вирус может быть связывающим звеном между летучими лисицами и крысами.
К несчастью, люди заразившиеся вирусом умерли на много раньше чем ученые начали свою работу. Исходя из этого, определить пути заражения вирусом человека стало невозможно. Но ведущие китайские вирусологи уже активно работают над решением этой задачи. В настоящее время ученые изучают взятые у животных образцы. 



Живые системы будут использоваться для создания солнечных батарей

Как известно, в последние годы довольно таки популярным направлением в науке является поиск альтернативных источников энергии. Одним из таких источников, к примеру, является энергия солнца. 
С целью получения энергии, ученые начали работу над созданием так называемых «живых материалов». По своей сути это сочетание бактериальных клеток с неживыми материалами, которые вырабатывают электричество. Эксперты утверждают, что благодаря такой технологии существует возможность создания более эффективных солнечных батарей или биосенсоров.
Авторы нового исследования решили использовать кишечную палочку, так как она производит биопленку. Кроме того, ученые использовали и другие микроорганизмы, которые инициируют выращивание необходимых для эксперимента белков. После получения необходимого белкового материала, живые компоненты системы начинали активно взаимодействовать с неживыми молекулами.
Команда ученых из Массачусетского университета, впервые добавила наночастицы золота в биопленку с совместимыми белковыми волокнами. В результате, бактерии вместе с волокнами образовали целостную функционирующую схему. По мнению ученых, любой другой неживой материал может использоваться аналогичным образом.
Стоит отметить, что в ходе вышеописанного процесса биопленка может быть переработана в различные неживые компоненты, в зависимости от того, какие материалы применялись в эксперименте. Для того чтобы объяснить суть процесса более доступно, исследователи приводят в качестве примера человеческий организм. При получении определенного количества питательных веществ, которые перерабатываются, начинается формирование тканей разного типа. Что-то подобное происходит и в новой системе, где бактерии синтезируют необходимые ученым материалы.
Стоит отметить, что самые большие перспективы применения технологии находятся в области создания солнечных батарей или биосенсоров. 


Сложная картина мимикрии определяется одним геном

Бабочки парусники известны многообразием подражательных окрасок. Самцы парусников имеют персональную расцветку, так же окрашена и одна из форм самок; зато узоры крылышек трех других форм самок имитируют облик нескольких неродственных ядовитых бабочек. Всё это разнообразие альтернативных вариантов обеспечивается единственным геном, регулятором высокого уровня. Этот ген по-разному формируется у самцов и самок; кроме того, формам с подражательной окраской присущи измененные варианты этого гена. Это пример очень сложного признака, который контролируется одним геном.
Бабочек парусников Papilio polytes в середине XVIII века описал Карл Линней, дав им видовое название polytes, что означает «многообразный». Действительно, бабочки данного вида подразделяются на четыре формы, у которых по-разному окрашены крылышки. Удивительно при этом, что разнообразие нарядов свойственно только самкам, самцы у polytes все одинаковые. Мало того, самки фасонят не просто чтобы покрасоваться перед самцами: узор их крылышек имитирует расцветку некоторых ядовитых бабочек. Две из этих форм (polytes и theseus) напоминают вариететы кирказонового парусника (Pachliopta aristolochiae, рис. 1), а третья (romulus) — парусник гектор (Pachliopta hector). Это типичный случай так называемой бейтсовской мимикрии, когда съедобный вид подражает несъедобному. Бейтсовская мимикрия — весьма распространенное явление, и среди ее пользователей имеются и такие, у которых самки и самцы подражают разным несъедобным моделям; есть даже и такие, когда особи разных возрастов подражают своему прообразу. Так что в этом смысле парусники не исключение. 
Привлекают внимание исследователей парусники, скорее, тем, что столь сложный признак, как мимикрирующая окраска, наследуется четко по менделевскому расщеплению — так, как будто речь идет о единственном гене, контролирующем данный признак. Иными словами, при скрещивании разных форм самок с самцами (единообразными, как мы помним) получается известное количественное расщепление с четкой иерархией доминирования. Промежуточных форм у них не бывает. В опытах по скрещиванию иногда наблюдаются рекомбинантные формы, поэтому речь всё же идет не о единственном гене, а о локусе, который наследуется как единое целое. Такие локусы называют супергенами, и они так или иначе защищены от рекомбинации.
Команда специалистов из Национального центра биологических исследований (Бангалор, Индия), Чикагского, Бостонского и Корнеллского университетов занялись расшифровкой генетического механизма, определяющего мимикрию у парусников. Как этот загадочный суперген может сработать только у одного пола и при этом предоставить самке персональный вариант маскировочного костюма? Как ген может быть столь многоликим?
Известно, что этот суперген расположен на аутосоме, а не на половой хромосоме. Это означает, что простое решение — как будто перед нами сцепленный с полом признак — в данном случае не прошло. Что же, пришлось приняться за долгую и многоступенчатую работу по выделению супергена мимикрии, его прочтение и определение уровня экспрессии его элементов.
Искомый локус, как выяснилось, уместился на отрезке в 300 000 пар оснований и включал 5 генов. Один из этих генов оказался особенно интересен — это ген doublesex (dsx). Данный ген относится к регуляторам высшего порядка — он кодирует транскрипционный фактор, который заведует признаками, связанными с полом. Он имеет несколько вариантов, образующихся путем альтернативного сплайсинга, процесса, когда из одного и того же гена получаются разные РНК-матрицы за счет альтернативных комбинаций экзонов и интронов. Каждому свое — самцам свой вариант dsx, у самок же работает его альтернативный вариант.
У бабочек парусников тоже, как выяснилось, работают несколько вариантов белка Dsx; один у самцов и целых три других у самок. В крыльях самок, правда, экспрессируются только два варианта, но зато оба гораздо больше у мимикрирующих форм. Распределение белка Dsx (обоих его вариантов) по крылышку пятидневной куколки совпадало с подражающим узором на крылышке взрослой бабочки (рис. 3). Это подтверждает определяющую роль именно этого гена в изощренном раскрашивании бабочек.
И опять, к сожалению, простое объяснение подражательного разнообразия, когда каждой из мимикрирующих окрасок соответствует свой вариант dsx, пришлось отклонить — во всех вариациях подражательных окрасок одинаково присутствовали все варианты dsx.
В поисках разгадки разнообразия мимикрии ученые обратились к полиморфизмам в самом гене dsx. И тут именно в этом гене и именно у мимикрирующих форм открылся целый калейдоскоп нуклеотидных замен. Их было существенно больше, чем в последовательностях, окружающих ген dsx, и существенно больше, чем в том же гене у обычных, немимикрирующих форм. У мимикрирующих форм была повышена доля несинонимичных замен (относительное их число было в 7 раз больше, чем синонимичных), приводящих к изменению пространственной формы белка. У немимикрирующих особей белок Dsx был примерно такой же, как и у других насекомых, а у мимикрирующих особей он принимал специфичную конфигурацию. Неизвестно, какие из несинонимичных замен приводят к образованию вариаций мимикрии — слишком уж много таких полиморфизмов. Но ясно, что дело именно в них.
Мало того, что в гене dsx нашлось повышенное число полиморфизмов, эти полиморфизмы «держатся вместе», не разбиваются на фрагменты рекомбинацией. Эта целостность достигается за счет инверсии: перевернутый участок как раз и содержит ген dsx. Инверсия в любом случае препятствует рекомбинации, а в данном случае сохраняет в целости и сохранности необходимые для мимикрии полиморфизмы.
Эти результаты в совокупности позволяют представить, как получается столь разнообразная картина мимикрии у парусников. Всем заправляет единственный ген dsx, регулятор высокого уровня. Кстати, напомню, что и другие случаи мимикрии тоже определяются единственным геном-регулятором. Ген dsx участвует в определении половых признаков у насекомых, и в том числе у бабочек парусников. К этой функции естественным образом присовокупилось и оформление подражательной окраски отдельно у самок. Так как включает появление специфической подражательной окраски только один ген, то и наследование этого признака простое, менделевское. Но кроме того этот ген имеет несколько вариантов со своими полиморфизмами. Их целостность обеспечивается инверсией, которая предотвращает рекомбинацию, дробление нужных изменений на отдельные кусочки.
Вот так сложно устроенный признак, разнообразно реализованный в пределах одного вида, оказывается под контролем единственного гена.
Источник: K. Kunte, W. Zhang, A. Tenger-Trolander, D. H. Palmer, A. Martin, R. D. Reed, S. P. Mullen & M. R. Kronforst. doublesex is a mimicry supergene // Nature. 2014. Published online 05 March 2014. Doi:10.1038/nature13112.



Паразиты регулируют разнообразие

На тропической станции в Центральной Америке продолжаются натурные экологические эксперименты. Биологи изучают феномен биоразнообразия в условиях естественного комплекса факторов. Результаты нового эксперимента позволяют оценить влияние фитопаразитов на разнообразие тропической флоры. Как выяснилось, они повышают растительное разнообразие, уничтожая в основном массовые виды и давая возможность вырасти редким видам. Таким образом, фитопаразиты выполняют роль средства, с помощью которого осуществляется плотностная регуляция численности массовых видов.
Оуэн Льюис (Owen T. Lewis) с Отделения зоологии Оксфордского университета вместе с международной группой коллег продолжает натурные исследования экологических моделей. В центре его интересов остается модель Джензена–Коннела (см. Janzen-Connell hypothesis), которая постулирует повышение смертности того или иного вида растений при повышении его обилия. Согласно этой модели, смертность должна увеличиваться за счет действия паразитов — самых разных грибов и насекомых. Паразиты, хотя бы в силу более высокой вероятности, повреждают и уничтожают самые массовые виды, давая простор для развития редким видам с низкой плотностью. (Об уточнении этой гипотезы в отношении близкородственных и филогенетически далеких видов см.: В субтропическом лесу близкородственные деревья растут вдали друг от друга, «Элементы», 12.04.2012).
Эта гипотеза не так давно получила первое фактическое подтверждение в работах Льюиса с коллегами (см.: Разнообразие тропических лесов обеспечивают грибы-паразиты, «Элементы», 03.05.2006). Ученые работали на тропической станции Лас-Куэвас (Las Cuevas) в юго-западной части Белиза (Центральная Америка). Им удалось показать, что паразитические грибы снижают число семян массового тропического растения Sebastiana longicuspis, а также увеличивают разницу между числом семян и числом выживших проростков. В популяции с высокой плотностью эта разница становится существенно заметнее. Если обработать участки с растениями фунгицидом (что и было сделано), то число семян и проростков увеличивается, а разница между численностью семян и проростков сокращается. Так что паразитические грибы, как выяснилось, регулируют численность данного растения. Но это исследование касалось только одного растения, пусть и массового. А как обстоят дела с собственно разнообразием, с редкими и массовыми видами? 
Льюис продолжил свои исследования на станции Лас-Куэвас, но значительно расширил их. Его новый натурный эксперимент длился 17 месяцев, и теперь уже не один вид, а все растения на опытных делянках удостоились пристального наблюдения ученых. Цель эксперимента — выяснить, во-первых, как влияют фитопаразиты (и насекомые, и грибы) на разнообразие сообществ, и во-вторых, как они меняют зависимость между плотностью популяции и смертностью проростков. Для этого были заложены 36 делянок (20 × 20 м каждая), в пределах каждой делянки выбрали по 7 площадок (1 × 1 м). На трех из них установили сетчатые ловушки для семян, три делянки обрабатывали средствами против фитопаразитов и одну оставили в качестве контроля.
Против фитопаразитов использовали два разных фунгицида и один инсектицид. Предварительные исследования показали, что ни один из препаратов не влияет на рост и плодовитость растений на делянках. Итого, экологам требовалось обрабатывать еженедельные данные по обилию видов проростков на 144 площадках, да еще ежемесячно — разнообразие семян из 108 ловушек, и так в течение 17 месяцев — вот это работа! Зато в руках ученых оказались весьма и весьма представительные данные. 
Эти данные подтвердили, что численность проростков всех видов сильнее всего зависит от аппетита насекомых. На тех площадках, которые обрабатывали инсектицидом, взошло почти в 3 раза больше семян. 
Также стало ясно, что из-за воздействия патогенных грибов снижается разнообразие проростков. При обработке площадок фунгицидом доля малообильных и редких видов снизилась. Иными словами, там, где не было патогенных грибов, стали еще резче доминировать массовые виды, сместив редкие. Это отразилось на сдвиге индекса доминирования, который тем ниже, чем выше доля массовых видов. 
Из этих результатов следует, что вредители действительно снижают обилие массовых видов и повышают число редких. По всей вероятности, как предположили ученые, именно так реализуется плотностная регуляция видовых обилий. Опять-таки гипотетически, если убрать инструмент плотностной регуляции — патогены, — то эта зависимость должна сгладиться. Данные предположения проверили. И действительно, их удалось подтвердить фактами.
На естественных участках (контрольных) число проростков не так высоко, как можно было бы ожидать при имеющемся числе семян, то есть из имеющихся семян должно было бы вырасти существенно больше растений. И это оказалось справедливо для 18 массовых видов на всех делянках, а не для какого-то одного. При обработке фунгицидом из имеющихся семян получалось сравнительно больше всходов (рис. 3); это означает, что пресс плотностной регуляции так или иначе ослаб. Правда, этот результат выявился только для одного фунгицида, а обработка инсектицидом и другим фунгицидом не изменила соотношений числа всходов от числа семян для массовых видов.
Обнаружение плотностных взаимодействий не для одного растения, как в предыдущем исследовании Льюиса, а в среднем для всего сообщества видится чрезвычайно важным. Всё это вместе означает, что разнообразие в сообществе регулируется не столько набором пригодных условий и ресурсов, сколько многообразными взаимодействиями в пределах всего сообщества. Регуляция посредством паразитической элиминации — это только одна сторона разносторонних связей в сообществе.
Данная работа возвращает нас к экологической концепции биологического разнообразия, которая толкует природные ассоциации как систему так или иначе взаимосвязанных элементов. Приверженцам нейтралистской гипотезы («виды сосуществуют на одной территории в соответствии со своими требованиями к внешней среде») следует принять факт опосредованного взаимовлияния видов друг на друга, представленный в этом исследовании.
Источник: Robert Bagchi, Rachel E. Gallery, Sofia Gripenberg, Sarah J. Gurr, Lakshmi Narayan, Claire E. Addis, Robert P. Freckleton, Owen T. Lewis. Pathogens and insect herbivores drive rainforest plant diversity and composition // Nature. 2014. V. 506. P. 85–87.







Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница