bts merchandisebts shopbts sweatshirtbts clothesarmy bombbts official army bombbangtan bombbts army bomb ver 4bts army bomb ver 3bts army bombbts light stickbts official light stickbts light stick ver 4bts light stick ver 3bts dollsbt21 plushiesbts hoodiebts jacketbt21 hoodiebts shirt
TechFusion.ruЗдоровьеДайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #26

Дайджест достижений биотехнологии и генной инженерии #26

Фото: Pixabay.com

Мы регулярно рассказываем о последних открытиях и интересных достижениях в мировых и российских технологиях, связанных с работой человеческого организма. Это могут быть как классические биотехнологии — медицинские  открытия, генная инженерия и работа с биоматериалами, — так и технологические новинки, расширяющие возможности для восприятия окружающего мира и человеческого тела

В новом выпуске: о наследовании приобретенных признаков, истоках дружбы собаки с человеком, вреде подсластителей, лечении алкогольного синдрома у новорожденных и искусственном сердце

Приобретенные признаки наследуются?

Те, кто хоть немного помнит школьную программу биологии, уверены — приобретенные признаки не наследуются.

Но ученые уже давно спорят с этим утверждением. Некоторые из них убеждены, что события в процессе жизни могут так сильно модифицировать ДНК, что приобретенный признак имеет все шансы перейти к потомству. И вот теперь у последователей этой теории появились достаточно веские доказательства.

Дело в том, что на работу нашего организма влияют не только непосредственно гены, но и эпигенетика. Речь идет об эпигенетических метках, которые появляются в процессе жизни на наших генах и либо включают их, либо, наоборот, выключают. Именно так формируются признаки, которые мы называем приобретенными. Благодаря эпигенетике однояйцевые близнецы с идентичной ДНК все-таки не будут полностью одинаковыми — они будут различаться своими приобретенными признаками.

Но долгое время ученые считали, что все эпигенетические метки «стираются» из ДНК в процессе мейоза — формирования половых клеток, из которых потом образуется зародыш. И будущий ребенок получает «чистый» набор из маминой и папиной ДНК, без тех примесей, которые родители собрали в течение жизни.

Правда, ученые стали замечать странные вещи. У поколения людей, которые получали слишком много пищи в детстве, появлялись внуки, чаще страдающие диабетом. Как это можно объяснить? Только тем, что переедание оставило на генах дедов эпигенетические метки, влияющие на метаболизм — и эти метки передались их внукам.

Ученые из Института иммунологии Макса Планка в Фрайбурге решили тщательно отследить механизм передачи эпигенетических меток. Для этого они экспериментировали на дрозофилах.

Исследователи увидели, что определенная эпигенетическая модификация под названием H3K27me3 осталась нетронутой и в материнских яйцеклетках, и в зародыше. При этом другие эпигенетические метки в процессе размножения стерлись.

Очевидно, есть какой-то механизм, который определяет — наследовать приобретенный признак или нет. При этом бОльшую часть приобретенных признаков мы все же унесем с собой в могилу… но, видимо, не все.

Это открытие — очередной шаг к понимаю того, как работает наследственность и изменчивость. А пока основной вывод таков: стрессы, диета, приобретенные болезни и образ жизни — все это может повлиять на исправную «работу» ДНК вашего ребенка.

Собака — действительно друг человека

Кошка или собака? Какого мохнатого друга лучше привести в свой дом?

Собака - друг человека. Фото: Pixabay.com

Собака — друг человека. Фото: Pixabay.com

Все, конечно, зависит от ваших индивидуальных предпочтений. Но если вы тоскуете по искренней привязанности и общению — выбирайте собаку. Оказывается, у этих животных социальные навыки на генетическом уровне очень похожи на человеческие.

Ученые исследовали определенный регион на шестой хромосоме у собак. Аналогичный регион у человека играет роль в развитии генетического заболевания — синдрома Уильямса, при котором люди становятся добродушными и гиперобщительными.

В ДНК у собак исследователи обнаружили транспозоны — мобильные генетические элементы (их также называют «прыгающие гены»). При появлении этих элементов в интересующем регионе шестой хромосомы собаки демонстрировали особое дружелюбие — они стремились к людям и искали с ними общения.

Ученые также сравнили ДНК собак и «одомашненных» волков. Выяснилось, что у последних совсем не встречается тех самых «прыгающих генов», которые делают собаку другом человека.

Как же тогда собаки подружились с людьми, ведь по сути сегодняшние псы — некогда одомашненные волки?

Исследователи полагают, что изначально человек стал контактировать только с теми волками, у которых были «социальные» гены. Они были более дружелюбны, чем сородичи, и люди соглашались приводить их к себе домой, кормить и ухаживать. Со временем, когда животные поняли, что быть общительными выгодно, они стали «прокачивать» социальные навыки. Естественный отбор способствовал тому, чтобы выживали и размножались только самые дружелюбные собаки.

Так что собака действительно может стать вашим верным другом — просто потому, что она так генетически запрограммирована.

Подсластители: вред или нет?

До сих пор не прекращаются дискуссии ученых о том, что хуже — есть много сахара или заменять его искусственными подсластителями.

Фото: pixabay.com

Подсластители или сахар? Лучше ни то, ни другое. Фото: pixabay.com

С одной стороны, частое употребление сахара вызывает скачки уровня глюкозы в крови и инсулина — а за этим следует инсулинорезистентность и сахарный диабет второго типа. Подсластители, предположительно, не приводят к таким эффектам. С другой стороны, использование подсластителей может иметь другие долгосрочные последствия для обмена веществ. Какие именно?

Чтобы в этом разобраться, канадские ученые провели метаанализ 37 исследований — в них в совокупности приняло участие более 400 тысяч человек. В анализ вошло семь рандомизированных клинических испытаний, которые соответствуют «золотому стандарту» научных исследований. Остальные работы представляли собой когортные исследования — длительные наблюдения за группой людей, в среднем в течение 10 лет.

Ученые рассматривали употребление разных видов подсластителей, основные из них: аспартам, сукралоза, стевия.

Вывод канадских ученых неутешителен. Рандомизированные клинические испытания не подтвердили эффективность подсластителей для похудения. А когортные исследования показали: в долгосрочной перспективе увлечение подсластителями увеличивает риск набрать вес, получить проблемы с сердцем и сосудами, диабет и повышенное давление.

Так что можно лишь посоветовать всем, кто борется за улучшение здоровья и против лишнего веса, ограничить сладкое в своем рационе. Замена сахара подсластителем — самообман, который может еще и навредить вашему организму.

Лечение алкогольного синдрома у детей

Если мать употребляла алкоголь в течение беременности, у ее ребенка может развиться фетальный алкогольный синдром. Проявляется он в основном в снижении умственных способностей и памяти. Очевидно, алкоголь как-то влияет на развитие мозга у плода.

Фото: Pixabay

Употреблять алкоголь беременным всё же не стоит. Фото: Pixabay

Ученые из Северо-Западного университета в США наконец поняли, как именно — и придумали, как обратить последствия злоупотребления алкоголем матерью у новорожденного.

Изначально исследователи проводили эксперименты на крысах. Крысятам, рожденным от матерей-алкоголичек, давали одно из двух широко распространенных лекарств.

Первое — это тироксин, синтетическая форма гормона щитовидной железы. Ученые использовали тироксин, потому что было замечено — у пьющих беременных женщин и их младенцев уровень тироксина сильно снижается.

Второе лекарство, которое испытывали ученые — метформин. Его обычно принимают диабетики для снижения уровня глюкозы в крови. У алкоголиков тоже повышается глюкоза, поэтому ученые решили давать метформин новорожденным с фетальным алкогольным синдромом.

Крысята получали одно или другое лекарство 10 дней подряд сразу после рождения. Затем ученые дождались, пока они вырастут, и подвергли различным тестам на обучение и память. Экспериментальную группу сравнивали с контрольной — в ней крысятам с фетальным алкогольным синдромом не давали никакого лечения.

Результаты поразили ученых. У крыс в обеих терапевтических группах умственные способности восстановились! Но встал новый вопрос: почему два таких разных лекарства привели к одному эффекту?

Оказалось, что и тироксин, и метформин помогают отрегулировать выброс фермента ДНК-метилтрансфераза — он на генетическом уровне влияет на развитие мозга.

Если ученым удастся подтвердить свое открытие на людях, эти простые и доступные лекарства помогут миллионам детей не потерять свои умственные способности.

Все это, конечно, не значит, что беременным женщинам можно будет спокойно пить алкоголь, а затем просто дать ребенку пропить 10-дневный курс тироксина. Но в тех случаях, когда женщина сильно выпивала, еще не зная, что беременна, такая терапия может стать спасением для новорожденного.

Искусственное сердце на 3D-принтере

Печатать биосовместимые органы для трансплантации на 3D-принтере — мечта врачей и ученых. К сожалению, в процессе исследований они сталкиваются с множеством проблем, от поиска подходящего материала до создания «дизайна» органа, максимально похожего на человеческий.

И вот наконец швейцарские исследователи представили сердце из силикона, которое напечатано на 3D-принтере и бьется почти как настоящее.

Фото: Zurich Heart

Силиконовое сердце, напечатанное на 3D-принтере. Фото: Zurich Heart

У искусственного сердца, как и у обычного, есть правый и левый желудочки. Правда, разделены они не перегородкой, как у человека, а специальной дополнительной камерой. Эта камера помогает прокачивать кровь, имитируя мышечные сокращения настоящего сердца.

К сожалению, к пересадке сердце, созданное в Швейцарии, пока не готово. Во время тестов оно выдержало порядка 3 тысяч «сердцебиений» — человеку такого сердца не хватило бы даже на час. Причина такой недолговечности — материал, который не рассчитан на столь интенсивные нагрузки.

Но ученые вовсе не расстроены. Они говорят, что текущий прототип — лишь тестовый вариант. Исследователи довольны тем, что смогли создать работающую модель человеческого сердца. Теперь они будут искать материал, из которого можно будет напечатать аналогичный орган, но уже пригодный для трансплантации.