Ученые открыли: Ученые открыли тысячи новых последовательностей в РНК человека

Содержание

Новости

Искать по названию:

Международное сотрудничество

Молодежная политика

Наука

Наука и образование

Новости Министерства

Образование

Искать по дате:

2020

2021

2022

сбросить фильтр

октября

Тихоокеанский госуниверситет возглавил победитель суперфинала конкурса «Лидеры России»

Исполняющего обязанности ректора Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ) Юрия Марфина на встрече с губернатором Хабаровского края Михаилом Дегтяревым представил статс-секретарь — заместитель Министра науки и высшего образования РФ Петр Кучеренко.

Новости Министерства

октября

Разработан план первоочередных мер по интеграции вузов новых территорий в научно-образовательное пространство России

Разработан план первоочередных мер по интеграции научных организаций и вузов Донецкой и Луганской народных республик, Запорожской и Херсонской областей в научно-образовательное пространство России. Об этом сообщил Заместитель Председателя Правительства Российской Федерации Дмитрий Чернышенко.

Новости Министерства

октября

Солнечные батареи прослужат дольше, а датчик для измерения скорости защитит водителей: открытия молодых ученых

Молодые ученые увеличили срок службы солнечных батарей, изобрели прототип датчика, который позволит защитить водителей во время аварии на большой скорости и показали, что металлоорганические каркасы способны обратимо менять оптические свойства при воздействии на них лазером. Подробнее читайте в дайджесте Минобрнауки России.

Наука

октября

Образование и подготовка квалифицированных кадров — важнейшие компоненты для развития отношений между Россией и странами Азии и Африки

Об этом говорили на совещании попечительского совета Института стран Азии и Африки Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова под председательством пресс-секретаря Президента России Дмитрия Пескова.

Новости Министерства

октября

Новое исследование расширит перспективы экспресс-тестирования на токсичность с помощью светящихся бактерий

Ученые исследовали два вида люцифераз — ферментов, которые содержатся в клетках светящихся бактерий и отвечают за излучение света. Синтезированные в лабораторных условиях белки люциферазы применяются в различных тест-системах, с помощью которых можно проверять почву, воду, пищевые продукты на токсичность. Работа выполнена специалистами подведомственных Минобрнауки России Сибирского федерального университета (СФУ) и Института белка РАН.

Наука

октября

Новый федеральный проект по популяризации науки и технологий поддержало экспертное сообщество

Министерство науки и высшего образования РФ инициировало создание нового федерального проекта «Популяризация науки и технологий», направленного на развитие научно-просветительской деятельности. Его куратором станет вице-премьер РФ Дмитрий Чернышенко.

Новости Министерства

октября

Глава Минобрнауки России встретился с Послом Республики Таджикистан в РФ

Глава Минобрнауки России Валерий Фальков и Посол Республики Таджикистан в РФ Давлатшох Гулмахмадзода обсудили развитие научно-технологического и образовательного сотрудничества двух стран.

Новости Министерства

октября

В Астане прошло заседание Совета по сотрудничеству в области образования государств-участников СНГ

Участники заседания обсудили вопросы образования, признания частичных квалификаций в системе профессионально-технического и среднего специального образования, сопоставления систем государственной научной аттестации в государствах-участниках СНГ, деятельности Сетевого университета СНГ и развития образовательного пространства Содружества в области подготовки квалифицированных рабочих и специалистов. Российскую делегацию на мероприятии представил заместитель Министра науки и высшего образования Российской Федерации Дмитрий Афанасьев.

Международное сотрудничество

октября

«От учителя к ученому. Дорогами гражданственности»: завершилась презентация программы конкурса «Моя страна – моя Россия»

В гибридном формате состоялась презентация Всероссийской просветительской экспедиции «От учителя к ученому. Дорогами гражданственности», приуроченной к 20-летию Всероссийского конкурса «Моя страна — моя Россия», одного из проектов президентской платформы «Россия — страна возможностей». На мероприятии обсудили промежуточные итоги заявочной кампании, критерии оценивания и маршрут Экспедиции, которая начнется в 2023 году.

Молодежная политика

Нижегородские ученые открыли новый механизм транспорта заряда в грозовом облаке

15.09.2022 18:30

1177

Добавить в закладки

Обычно проводимость, например проводимость грозового облака, подразумевает наличие проводящего канала, по которому идет ток. По умолчанию считается, что если в непроводящей среде отсутствует такой канал, «закорачивающий» некую разность потенциалов, то никакого тока быть не может. Однако группа нижегородских ученых из Института прикладной физики РАН и Приволжского исследовательского медицинского университета предложила и численно исследовала альтернативный механизм переноса заряда, который может развиваться даже при отсутствии крупномасштабного проводящего канала. Он опирается на стохастическую динамику системы, состоящей из относительно небольшого числа постоянно возникающих и затухающих проводящих плазменных образований. Несмотря на то что разрозненные мелкие кластеры не контактируют на мгновенных трехмерных снимках системы, они оказываются связанными в четырехмерном пространственно-временном континууме. Данный механизм транспорта заряда был назван «эстафетным». Подобно тому, как бегуны передают друг другу эстафетную палочку, пространственные заряды (аналог эстафетной палочки), некогда разделенные уже затухшими проводящими структурами (аналог передающего бегуна), «подхватываются» и переносятся вновь возникающими кластерами (аналог спортсмена, принимающего палочку).

Рис. 1. Процесс инициации молнии с точки зрения кластер-кластерной агрегации. Пространственно-однородная мода эстафетного переноса заряда на базе слабо проводящих стримерных каналов (a) постепенно перетекает в стадию, когда хорошо проводящие сегменты (красные лидерные каналы) быстро сливаются вдоль направления внешнего поля, образуя канал хорошо поляризованного самоподдерживающегося лидера молнии (d). Возникновение доминирующего кластера, «поглощающего» более мелкие элементы и «закорачивающего» зону сильного внутриоблачного поля, знаменует переход от эстафетной проводимости к обычной

Чтобы исследовать разделение точечных зарядов вдоль направления внешнего электрического поля в результате стохастической динамики системы идеально проводящих кластеров, ученые разработали специальную численную модель. Оказалось, что описанный механизм переноса заряда имеет прямое отношение к проблеме инициации молнии, которая является главной загадкой физики атмосферного электричества. При этом эстафетный транспорт заряда проявляет себя в двух последовательных режимах. На начальном, продолжительном и пространственно-однородном, этапе заряд переносится за счет недавно открытых (см. https://www.nature.com/articles/s41612-019-0102-8) постоянно возникающих и затухающих областей повышенной ионной проводимости. Они представляют собой ионные пятна с характерными размерами 0,1-1 м и временами жизни 1-10 с, образующиеся за счет коронных разрядов, сопровождающих соударения или сближения частичек воды и льда. Поскольку проводимость данных ионных пятен на несколько порядков больше проводимости воздуха внутри грозового облака, за время своего существования они успевают поляризоваться, что позволяет рассматривать их как проводники, помещенные внутрь диэлектрика. Динамика областей повышенной ионной проводимости создает флуктуации электрического поля с постоянно нарастающими амплитудами, что, в конце концов, приводит к инициации сначала стримеров (несамостоятельная слабо проводящая форма искрового разряда), а затем и лидеров (самоподдерживающаяся форма искрового разряда, обладающая хорошо проводящим каналом).

На последующей стримерной/лидерной стадии эффективность эстафетного переноса заряда резко возрастает за счет того, что стримеры и лидеры (в отличие от неспособных к самостоятельному распространению ионных пятен) способны расти и сливаться друг с другом в результате электростатического притяжения (рис. 1). Ускоряющееся во времени объединение самоорганизующихся разрядных систем в конце концов оканчивается тем, что формируется доминирующий кластер. Он включает в себя подавляющее большинство элементов системы, перекрывает внутриоблачную зону сильного электрического поля и может быть ассоциирован с самоподдерживающимся «зародышем» молнии.

Статья опубликована в журнале Scientific Reports и доступна по ссылке https://www.nature.com/articles/s41598-022-10722-x.

Информация и фото предоставлены пресс-службой ИПФ РАН

Разместила Ирина Усик

ИПФ РАН
грозовое облако
проводимость

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Работников агропромышленного комплекса наградили на выставке «Золотая осень»

16:04 / Новые технологии, Экология, Экономика

Подготовку африканистов и востоковедов обсудили на попечительском совете Института стран Азии и Африки

15:50 / Наука и общество, Образование

Петли на ДНК защитили клетки от мутаций

15:30 / Биология

Российские химики усовершенствовали фильтры для опреснения морской воды

15:13 / Новые технологии, Физика, Химия

Сквер перед входом в Пушкинский музей получил имя Ирины Антоновой

15:00 / Наука и общество

Всероссийский фестиваль науки NAUKA 0+ в Институте философии РАН 13-15 октября 2022 года

14:30 / Наука и общество, Образование

Нобелевская премия по химии за 2022 г. вручена за работы в области клик-химии

14:05 / Биология, Новые технологии, Химия

Глава Минобрнауки РФ В. Фальков и Посол Таджикистана Д. Гулмахмадзода обсудили сотрудничество в сфере науки и образования

14:01 / Наука и общество, Образование

Родственник нуклеотида в РНК вылечил сердце мышей-диабетиков и облегчил последствия мышечной дистрофии

13:30 / Биология, Медицина

Квантовая запутанность: сибирский ученый рассказал, за что присуждена Нобелевская премия по физике

12:30 / Физика

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

Японские ученые нашли лекарство для остановки старения

https://ria. ru/20210218/starenie-1597941154.html

Японские ученые научились останавливать процесс старения

Японские ученые нашли лекарство для остановки старения — РИА Новости, 18.02.2021

Японские ученые научились останавливать процесс старения

Применение лекарства, останавливающего процесс старения и омолаживающего организм, может начаться уже через пять-десять лет: японские ученые открыли механизм,… РИА Новости, 18.02.2021

2021-02-18T07:31

2021-02-18T13:46

наука

в мире

япония

токийский университет

старение

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/0b/1577083575_0:71:3072:1799_1920x0_80_0_0_2b29da9d4044230442c2de4fd5641176.jpg

ТОКИО, 18 фев — РИА Новости, Ксения Нака. Применение лекарства, останавливающего процесс старения и омолаживающего организм, может начаться уже через пять-десять лет: японские ученые открыли механизм, при помощи которого удается избавиться от так называемых «стареющих клеток», и подобрали для этого эффективное лекарство. О результатах экспериментов и перспективах открытия корреспонденту РИА Новости рассказал профессор НИИ медицины Токийского университета Макото Наканиси.Возрастное ослабление функций организма непосредственно связано с тем, что в органах накапливаются клетки, запускающие системные воспалительные процессы. Одним из видов клеток, которые провоцируют воспаление, являются так называемые стареющие (сенесцентные) клетки. Открытие стареющих клеток или процесса старения клеток было сделано американским ученым Леонардом Хейфликом еще 60 лет назад. Он обнаружил, что клетки могут делиться только определенное количество раз, после чего этот процесс прекращается. Последние же исследования доказали, что процесс деления может прекратиться также и в результате повреждения ДНК, окислительного стресса и других факторов. Стареющие клетки утрачивают способность делиться, накапливаются в организме и вызывают воспаление и старение.Ученые выяснили, что для стареющей клетки жизненно важен фермент GLS1. Он тесно связан с процессом метаболизма глутамина. Оказалось, что стареющая клетка нуждается в этом ферменте, чтобы выжить. Это происходит за счет того, что «заводы» по уничтожению ненужных белков — лизосомы в стареющей клетке перестают работать и наполняющая их кислая среда проникает в клетку, создавая угрозу для ее существования. Для того чтобы выжить и нейтрализовать кислую среду, клетка нуждается в аммиаке, который получается при превращении глутамина в глутаминовую кислоту, то есть при процессе, в котором необходим фермент GLS1.»Не только старые клетки, но и любые другие, где белок не удается разрушить и избавиться от него, становятся клетками, провоцирующими воспаление. И у всех них выживание зависит от GLS1 — фермента, превращающего глутамин в глутаминовую кислоту. Поэтому если использовать его ингибитор (тормозящее вещество), то мы можем уничтожить все клетки, провоцирующие воспаление, включая стареющие клетки. Как мы уже говорили, если с возрастом стареющие клетки, провоцирующие воспалительные процессы, скапливаются в органах, то возникает явление старения. Значит, если эти клетки удалить, то, возможно, процесс улучшится», — рассказал ученый.В качестве такого ингибитора решили использовать препарат, который уже существует и проходит клинические испытания в качестве лекарства от некоторых видов рака, рост клеток которого тоже зависит от GLS1. Старой мыши ввели этот препарат, тормозящий действие фермента GLS1. В результате чего стали происходить изменения по целому ряду симптомов старческих заболеваний.У мыши стали лучше функционировать почки: улучшились показатели креатинина сыворотки крови и азота мочевины крови. Изменения произошли также в печени, легких.»Произошло резкое улучшение в органах и структурах, претерпевших возрастные изменения. После инъекции мы увидели улучшение симптомов диабетической болезни и атеросклероза. Скопление стареющих клеток, провоцирующих воспаление, вызывают и такие возрастные недуги, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Сейчас мы исследуем, можно ли добиться улучшения и этих заболеваний. Благодаря уничтожению клеток, провоцирующих воспалительные процессы, можно будет облегчить многие возрастные заболевания и связанные с возрастом ослабления функций различных органов. Одним препаратом можно добиться улучшения сразу по многим видам возрастных заболеваний, добиться омоложения. Мы сами очень удивлены и считаем это крайне интересным», — сказал профессор.Эксперименты на мышах показали не только омоложение внутренних органов, но и укрепление всего организма. Одно из возрастных изменений — ослабление мышечной силы. Если молодая мышь способна удерживаться на жердочке 200 секунд, то старая через 30 секунд падает вниз. Подопытная старая мышь за счет отмирания стареющих клеток стала удерживаться на жердочке в течение 100 секунд.»Можно сказать, что это омоложение. Во всяком случае мы наблюдаем подобный эффект. Это суть нашего открытия», — подчеркнул профессор Наканиси.Более того, возможно, практическое применение этого открытия на людях тоже не за горами.»Самое главное, что это лекарство уже существует и проходит первую фазу клинических испытаний. Если у него не будет побочного действия, то его, вероятно, можно будет использовать и против возрастных изменений. То есть вполне возможно, что его широкое применение на самом деле очень близко. Это внушает большую надежду. Хотелось бы, чтобы уже через пять-десять лет его можно было применить для обычных пожилых людей», — сказал ученый.Если в ходе этих клинических экспериментов будет доказана безопасность препарата для человека, то станет возможным сначала его применение для людей с прогерией — синдромом преждевременного старения, считает профессор. Далее возможно его использование для тех, кто из-за возрастного ослабления мышц не может вести обычный образ жизни, а также для пациентов, у которых отказали почки и кому необходим диализ.Профессор Макото Наканиси считает, что если будет доказаны безопасность препарата и его эффективность для воздействия на стареющие клетки у человека, то можно будет добиться увеличения продолжительности жизни и сокращения разрыва между общей продолжительностью жизни и здоровым состоянием человека. Сейчас этот разрыв составляет в среднем около десяти лет.»Считается, что максимальная продолжительность жизни человека — 120 лет. Один из основных механизмов, почему с возрастом увеличивается процент смертности, заключается в том, что скапливаются клетки, возбуждающие воспалительные процессы. Если удалить этот механизм, то, возможно, процент смертности с возрастом не будет расти. То есть человек сможет дожить здоровым до 100 лет. Он сохранит здоровье и не будет болеть (от старости), но максимальная продолжительность жизни в 120 лет при этом не изменится. Мы считаем, что так произойдет: продолжительность жизни подойдет к 100-120 годам и плюс к этому разница между здоровым состоянием и временем, когда человек умирает, будет сокращено до нуля», — подчеркнул ученый.

https://ria.ru/20210202/geny-stareniya-1595707498.html

https://ria.ru/20210218/molodost-1597928447.html

https://ria.ru/20210211/molodost-1596962647.html

япония

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/0b/1577083575_191:0:2923:2048_1920x0_80_0_0_574bf8ca72c01588e7136b4d2b71700f.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

в мире, япония, токийский университет, старение

Наука, В мире, Япония, Токийский университет, Старение

ТОКИО, 18 фев — РИА Новости, Ксения Нака. Применение лекарства, останавливающего процесс старения и омолаживающего организм, может начаться уже через пять-десять лет: японские ученые открыли механизм, при помощи которого удается избавиться от так называемых «стареющих клеток», и подобрали для этого эффективное лекарство. О результатах экспериментов и перспективах открытия корреспонденту РИА Новости рассказал профессор НИИ медицины Токийского университета Макото Наканиси.

Возрастное ослабление функций организма непосредственно связано с тем, что в органах накапливаются клетки, запускающие системные воспалительные процессы. Одним из видов клеток, которые провоцируют воспаление, являются так называемые стареющие (сенесцентные) клетки. Открытие стареющих клеток или процесса старения клеток было сделано американским ученым Леонардом Хейфликом еще 60 лет назад. Он обнаружил, что клетки могут делиться только определенное количество раз, после чего этот процесс прекращается. Последние же исследования доказали, что процесс деления может прекратиться также и в результате повреждения ДНК, окислительного стресса и других факторов. Стареющие клетки утрачивают способность делиться, накапливаются в организме и вызывают воспаление и старение.

«То есть если удалить эти клетки, можно будет остановить спровоцированные ими воспалительные процессы, а следовательно — добиться существенного улучшения симптомов старения. В 2014 году мы стали изучать, за счет чего такие клетки более не могут размножаться и превращаются в стареющие клетки, и выявили молекулярный механизм. Тогда мы «состарили» клетку — создали клетку с общими для всех стареющих клеток свойствами. И стали искать то, что убивало бы только эти клетки», — рассказал профессор Макото Наканиси.

Ученые выяснили, что для стареющей клетки жизненно важен фермент GLS1. Он тесно связан с процессом метаболизма глутамина. Оказалось, что стареющая клетка нуждается в этом ферменте, чтобы выжить. Это происходит за счет того, что «заводы» по уничтожению ненужных белков — лизосомы в стареющей клетке перестают работать и наполняющая их кислая среда проникает в клетку, создавая угрозу для ее существования. Для того чтобы выжить и нейтрализовать кислую среду, клетка нуждается в аммиаке, который получается при превращении глутамина в глутаминовую кислоту, то есть при процессе, в котором необходим фермент GLS1.

«Не только старые клетки, но и любые другие, где белок не удается разрушить и избавиться от него, становятся клетками, провоцирующими воспаление. И у всех них выживание зависит от GLS1 — фермента, превращающего глутамин в глутаминовую кислоту. Поэтому если использовать его ингибитор (тормозящее вещество), то мы можем уничтожить все клетки, провоцирующие воспаление, включая стареющие клетки. Как мы уже говорили, если с возрастом стареющие клетки, провоцирующие воспалительные процессы, скапливаются в органах, то возникает явление старения. Значит, если эти клетки удалить, то, возможно, процесс улучшится», — рассказал ученый.

2 февраля 2021, 17:52Наука

Российский ученый прокомментировал опыты китайцев по замедлению старения

В качестве такого ингибитора решили использовать препарат, который уже существует и проходит клинические испытания в качестве лекарства от некоторых видов рака, рост клеток которого тоже зависит от GLS1. Старой мыши ввели этот препарат, тормозящий действие фермента GLS1. В результате чего стали происходить изменения по целому ряду симптомов старческих заболеваний.

У мыши стали лучше функционировать почки: улучшились показатели креатинина сыворотки крови и азота мочевины крови. Изменения произошли также в печени, легких.

«Произошло резкое улучшение в органах и структурах, претерпевших возрастные изменения. После инъекции мы увидели улучшение симптомов диабетической болезни и атеросклероза. Скопление стареющих клеток, провоцирующих воспаление, вызывают и такие возрастные недуги, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Сейчас мы исследуем, можно ли добиться улучшения и этих заболеваний. Благодаря уничтожению клеток, провоцирующих воспалительные процессы, можно будет облегчить многие возрастные заболевания и связанные с возрастом ослабления функций различных органов. Одним препаратом можно добиться улучшения сразу по многим видам возрастных заболеваний, добиться омоложения. Мы сами очень удивлены и считаем это крайне интересным», — сказал профессор.

Эксперименты на мышах показали не только омоложение внутренних органов, но и укрепление всего организма. Одно из возрастных изменений — ослабление мышечной силы. Если молодая мышь способна удерживаться на жердочке 200 секунд, то старая через 30 секунд падает вниз. Подопытная старая мышь за счет отмирания стареющих клеток стала удерживаться на жердочке в течение 100 секунд.

«Можно сказать, что это омоложение. Во всяком случае мы наблюдаем подобный эффект. Это суть нашего открытия», — подчеркнул профессор Наканиси.

Более того, возможно, практическое применение этого открытия на людях тоже не за горами.

18 февраля 2021, 02:13

Геронтолог назвал способы продлить молодость и жизнь

«Самое главное, что это лекарство уже существует и проходит первую фазу клинических испытаний. Если у него не будет побочного действия, то его, вероятно, можно будет использовать и против возрастных изменений. То есть вполне возможно, что его широкое применение на самом деле очень близко. Это внушает большую надежду. Хотелось бы, чтобы уже через пять-десять лет его можно было применить для обычных пожилых людей», — сказал ученый.

Если в ходе этих клинических экспериментов будет доказана безопасность препарата для человека, то станет возможным сначала его применение для людей с прогерией — синдромом преждевременного старения, считает профессор. Далее возможно его использование для тех, кто из-за возрастного ослабления мышц не может вести обычный образ жизни, а также для пациентов, у которых отказали почки и кому необходим диализ.

Профессор Макото Наканиси считает, что если будет доказаны безопасность препарата и его эффективность для воздействия на стареющие клетки у человека, то можно будет добиться увеличения продолжительности жизни и сокращения разрыва между общей продолжительностью жизни и здоровым состоянием человека. Сейчас этот разрыв составляет в среднем около десяти лет.

«Считается, что максимальная продолжительность жизни человека — 120 лет. Один из основных механизмов, почему с возрастом увеличивается процент смертности, заключается в том, что скапливаются клетки, возбуждающие воспалительные процессы. Если удалить этот механизм, то, возможно, процент смертности с возрастом не будет расти. То есть человек сможет дожить здоровым до 100 лет. Он сохранит здоровье и не будет болеть (от старости), но максимальная продолжительность жизни в 120 лет при этом не изменится. Мы считаем, что так произойдет: продолжительность жизни подойдет к 100-120 годам и плюс к этому разница между здоровым состоянием и временем, когда человек умирает, будет сокращено до нуля», — подчеркнул ученый.

11 февраля 2021, 12:25

Медик рассказала, как сохранить молодость

Ученые обнаружили, что слюна воскового червя быстро разрушает пластиковые пакеты | Пластмассы

Ферменты, быстро разрушающие пластиковые пакеты, были обнаружены в слюне восковых червей, личинок моли, паразитирующих в ульях.

Впервые сообщалось, что ферменты разрушают полиэтилен в течение нескольких часов при комнатной температуре и могут привести к экономически эффективным способам переработки пластика.

Это открытие было сделано после того, как один ученый, пчеловод-любитель, очистил зараженный улей и обнаружил, что личинки начали проедать отверстия в пластиковом мешке для мусора. Исследователи заявили, что исследование показало, что слюна насекомых может быть «хранилищем разлагающих ферментов, которые могут революционизировать [уборку загрязняющих отходов]».

Полиэтилен составляет 30% всего производства пластика и используется в мешках и другой упаковке, которая составляет значительную часть мирового пластикового загрязнения. Единственная масштабная переработка сегодня использует механические процессы и создает продукты с более низкой стоимостью.

Химический распад может привести к образованию ценных химических веществ или, при некоторой дальнейшей обработке, нового пластика, что позволит избежать необходимости в новом первичном пластике, изготовленном из нефти. Исследователи заявили, что ферменты можно легко синтезировать и преодолеть узкое место в разложении пластика, которое заключается в первоначальном разрыве полимерных цепей. Обычно для этого требуется сильный нагрев, но ферменты работают при нормальной температуре, в воде и при нейтральном рН.

«Мои ульи были заражены восковыми червями, поэтому я начала их чистить, помещая червей в пластиковый пакет», — сказала доктор Федерика Бертоккини из Центра биологических исследований в Мадриде. «Через некоторое время я заметил множество дыр, и мы обнаружили, что это было не просто жевание, это был [химический распад], так что это было началом истории».

Исследователи говорят, что с точки зрения коммерческого применения это только начало. «Нам нужно провести много исследований и подумать о том, как разработать эту новую стратегию по обращению с пластиковыми отходами», — сказал доктор Клементе Ариас, также работающий в испанском исследовательском центре. По словам ученых, помимо крупных заводов по переработке отходов, однажды в домах можно будет установить комплекты для переработки пластиковых пакетов в полезные продукты. Другие ученые в настоящее время исследуют жуков и личинок бабочек на предмет их способности поедать пластик.

Предыдущие открытия полезных ферментов были сделаны в микробах, а исследование 2021 года показало, что бактерии в океанах и почвах по всему миру эволюционируют, чтобы питаться пластиком. Было обнаружено 30 000 различных ферментов, которые могут разлагать 10 различных видов пластика.

Суперфермент, который быстро разрушает пластиковые бутылки для напитков, обычно сделанные из ПЭТ-пластика, был представлен в 2020 году на основе жука, найденного на свалке в Японии и случайно измененного для повышения его эффективности. Фермент, расщепляющий ПЭТ, также был получен из бактерий в лиственном компосте, в то время как другой жук из свалки может питаться полиуретаном — пластиком, который широко используется, но редко перерабатывается.

Миллионы тонн пластика выбрасываются каждый год, и загрязнение пронизывает всю планету, от вершины горы Эверест до самых глубоких океанов. Сокращение количества используемого пластика имеет жизненно важное значение, равно как и надлежащий сбор и обработка отходов, а полная переработка может сократить производство нового пластика.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, выявило 200 белков в слюне воскового червя и сузило список двух белков, обладающих эффектом поедания пластика. «Это исследование предполагает, что слюна насекомых может [быть] хранилищем разлагающих ферментов, которые могут произвести революцию в области биоремедиации», — говорят исследователи.

Подпишитесь на Down to Earth

Бесплатный еженедельный информационный бюллетень

Самые важные истории планеты. Получайте все новости об окружающей среде за неделю: хорошие, плохие и важные

Уведомление о конфиденциальности: Информационные бюллетени могут содержать информацию о благотворительных организациях, интернет-рекламе и контенте, финансируемом сторонними организациями. Для получения дополнительной информации см. нашу Политику конфиденциальности. Мы используем Google reCaptcha для защиты нашего веб-сайта, и применяются Политика конфиденциальности и Условия обслуживания Google.

Личинки восковых червей живут и растут в сотах ульев и питаются пчелиным воском, поэтому, возможно, они выработали ферменты. Другая возможность заключается в том, что ферменты расщепляют токсичные химические вещества, вырабатываемые растениями в качестве защиты и похожие на некоторые добавки в пластмассах.

Профессор Энди Пикфорд, директор Центра ферментных инноваций Портсмутского университета в Великобритании, сказал, что открытие ферментов в слюне восковых червей было захватывающим. «Реакция происходит в течение нескольких часов при комнатной температуре, что позволяет предположить, что ферментативное расщепление может быть путем использования отходов полиэтилена».

Отдельное исследование, опубликованное во вторник в журнале Chem, показывает, что создание зеркальной версии фермента, разлагающего пластик, означает, что он гораздо более устойчив к саморазрушению, что продлевает его эффективность. Но Пикфорд сказал: «Высокие затраты на химический синтез ферментов зеркального отображения, вероятно, намного перевешивают любую скромную выгоду от увеличенного периода полураспада фермента».

Открытие глобального потепления [Отрывок]

Этот отрывок взят из книги Спенсера Р. Уиарта «Открытие глобального потепления » (Harvard University Press, 2008).

Это эпическая история: борьба тысяч мужчин и женщин на протяжении века за очень высокие ставки. Для некоторых работа требовала настоящего физического мужества, риска для жизни и здоровья в ледяных пустошах или в открытом море. Остальным требовались более тонкие формы мужества. Они поставили на кон десятилетия упорных усилий ради полезного открытия и поставили свою репутацию на то, что, как они утверждали, нашли. Даже когда они напрягали свои умы до предела над интеллектуальными проблемами, которые часто оказывались неразрешимыми, их внимание было отвлечено на изнурительную административную борьбу за минимальную поддержку великой работы. Некоторые вынесли битву на публичную арену, часто получая больше порицания, чем похвалы; большинство трудилось до конца своей жизни в безвестности. В конце концов они добились своей цели, которой было просто знание.

Люди давно подозревали, что деятельность человека может изменить местный климат. Например, древние греки и американцы 19-го века спорили о том, как вырубка лесов может привести к увеличению или, возможно, уменьшению количества осадков в регионе. Но были и более значительные изменения климата, которые произошли сами по себе. Открытие ледниковых периодов в далеком прошлом доказало, что климат может радикально измениться по всему земному шару. Что же тогда вызвало глобальное изменение климата — были ли колебания солнечного тепла? Вулканы извергают клубы дыма? Поднятие и опускание горных хребтов, которые изменили ветры и океанские течения? Или это могут быть изменения в составе самого воздуха?

В 1896 году шведский ученый Сванте Аррениус опубликовал новую идею. Поскольку человечество сжигало ископаемое топливо, такое как уголь, который добавлял углекислый газ в атмосферу Земли, мы повышали среднюю температуру планеты. Однако этот «парниковый эффект» был лишь одним из многих предположений об изменении климата, и не самым правдоподобным. Ученые нашли технические причины утверждать, что наши выбросы не могут изменить климат. Действительно, большинство считало очевидным, что ничтожное человечество никогда не сможет повлиять на обширные климатические циклы, которые регулируются благоприятным «балансом природы». В любом случае серьезные изменения казались невозможными, кроме как через десятки тысяч лет.

В 1930-х годах люди осознали, что Соединенные Штаты и Североатлантический регион значительно потеплели за предыдущие полвека. Ученые предположили, что это всего лишь фаза какого-то мягкого природного цикла с неизвестными причинами. Только один одинокий голос, любитель Г. С. Каллендар, настаивал на том, что тепличное потепление не за горами. Какова бы ни была причина потепления, все думали, что если оно продолжится в течение следующих нескольких столетий, тем лучше.

В 19В 50-х годах утверждения Каллендара побудили нескольких ученых изучить вопрос с помощью усовершенствованных методов и расчетов. Это стало возможным благодаря резкому увеличению государственного финансирования, особенно со стороны военных агентств, обеспокоенных погодой и морем времен холодной войны. Новые исследования показали, что, вопреки более ранним грубым оценкам, углекислый газ действительно может накапливаться в атмосфере и вызывать потепление. Кропотливые измерения, проведенные К. Д. Килингом, в 1960 г. подтвердили правильность этой точки зрения, показав, что уровень газа действительно повышался из года в год.

В течение следующего десятилетия несколько ученых разработали простые математические модели климата и обнаружили обратную связь, которая могла сделать систему удивительно изменчивой. Другие придумали оригинальные способы восстановить прошлые температуры, изучая древнюю пыльцу и ископаемые раковины. Оказалось, что серьезное изменение климата может произойти, и в прошлом это происходило всего за несколько столетий. Это открытие было подкреплено компьютерными моделями общей циркуляции атмосферы, результатом долгих усилий, направленных на то, чтобы научиться предсказывать (и, возможно, даже преднамеренно изменять) погоду. Расчеты, сделанные в конце 1960-е годы предполагали, что средняя температура повысится на несколько градусов в течение следующего столетия. Но следующий век казался далеким, и модели были предварительными. Группы ученых, изучившие расчеты, сочли их правдоподобными, но не увидели необходимости в каких-либо политических действиях, кроме как приложить больше усилий к исследованиям, чтобы точно выяснить, что происходит.

В начале 1970-х рост движения за защиту окружающей среды вызвал у общественности сомнения в пользе человеческой деятельности для планеты. Любопытство по поводу климата превратилось в тревожную озабоченность. Наряду с парниковым эффектом некоторые ученые указывали на то, что человеческая деятельность выбрасывает частицы пыли и смога в атмосферу, где они могут блокировать солнечный свет и охлаждать мир. И действительно, анализ метеорологической статистики Северного полушария показал, что тенденция к похолоданию началась в 19 веке.40с. Средства массовой информации (в той мере, в какой они освещали этот вопрос) были сбиты с толку, то предсказывая благоухающий земной шар с прибрежными районами, затопленными по мере таяния ледяных шапок, то предупреждая о перспективе катастрофического нового ледникового периода. Исследовательские группы, сначала в США, а затем и в других странах, начали предупреждать, что тот или иной вид будущего изменения климата может представлять серьезную угрозу.

Единственное, с чем согласилось большинство ученых, это то, что они едва ли понимают климатическую систему, и требуется гораздо больше исследований. Исследовательская деятельность действительно ускорилась, включая огромные схемы сбора данных, которые мобилизовали международные флотилии океанографических кораблей и орбитальных спутников. Через несколько лет предупреждения о новом ледниковом периоде (которые лишь меньшинство ученых считали правдоподобными) были отброшены, и внимание сосредоточилось на глобальном потеплении. В конце концов, пыль и смог, которые люди выбрасывают в воздух, задерживаются лишь на несколько недель, тогда как углекислый газ остается на века, поднимаясь десятилетие за десятилетием.

Раньше ученые искали единый ключ к климату, но теперь они пришли к пониманию того, что климат — это сложная система, реагирующая на очень многие факторы. Вероятными причинами изменений по-прежнему оставались извержения вулканов и колебания солнечной активности, и некоторые утверждали, что они заглушат любые последствия человеческой деятельности. Даже незначительные изменения орбиты Земли могут иметь значение. К удивлению многих, исследования древнего климата показали, что астрономические циклы частично определили время ледниковых периодов. Очевидно, климат был настолько тонко сбалансирован, что почти любое малейшее возмущение могло вызвать большой сдвиг. Согласно новым теориям «хаоса», в такой системе сдвиг может произойти даже сам собой — и внезапно. Поддержку этой идее оказали ледяные керны, с трудом пробуренные на ледяном щите Гренландии. В прошлом они показывали большие и обескураживающе резкие скачки температуры.

Значительно улучшенные компьютерные модели стали подсказывать, как могут происходить такие скачки, например, за счет изменения циркуляции океанских течений. Эксперты предсказывали засухи, штормы, повышение уровня моря и другие бедствия от глобального потепления. Несколько политиков начали подозревать, что здесь может быть общественная проблема. Однако создателям модели пришлось сделать множество произвольных предположений об облаках и тому подобном, а авторитетные ученые оспаривали достоверность результатов. Другие указали, как мало известно о том, как живые экосистемы взаимодействуют с климатом и атмосферой. Например, они спорили о влиянии сельского хозяйства и вырубки лесов на добавление или удаление углекислого газа из воздуха. Одна вещь, с которой согласились ученые, заключалась в необходимости более последовательной исследовательской программы. Но исследования оставались неорганизованными, и финансирование росло лишь нерегулярными всплесками. Усилия были рассредоточены по многим различным научным областям, каждая из которых говорила что-то свое об изменении климата.

Одним из неожиданных открытий было то, что уровень метана и некоторых других газов повышался, что серьезно способствовало глобальному потеплению. Некоторые из этих газов также разрушили защитный озоновый слой атмосферы, и эти новости вызвали общественное беспокойство по поводу хрупкости атмосферы. Более того, к концу 1970-х глобальные температуры снова начали повышаться. Многие ученые-климатологи теперь были убеждены, что рост, вероятно, продолжится по мере накопления парниковых газов. Некоторые предсказывали, что примерно к 2000 году станет очевидным беспрецедентное глобальное потепление. Их опасения впервые привлекли внимание общественности летом 1988, самый жаркий за всю историю наблюдений. (В большинстве случаев с тех пор было жарче.) Международная встреча ученых предупредила, что мир должен предпринять активные шаги по сокращению выбросов парниковых газов.

Реакция была бурной. Корпорации и частные лица, выступавшие против любого государственного регулирования, начали тратить миллионы долларов на лоббирование, рекламу и «отчеты», имитирующие научные публикации, чтобы убедить людей в том, что проблемы нет вообще. Экологические группы, менее богатые, но более полные энтузиазма, помогли политизировать проблему, выкрикивая тревогу. Но множество научных неопределенностей и явная сложность климата создали пространство для бесконечных дебатов о том, какие действия должны предпринять правительства, если таковые будут.

Были некоторые вещи, с которыми согласились практически все эксперты по состоянию на 1988 год. Довольно простой расчет показал, что удвоение уровня углекислого газа в атмосфере… которое произойдет в конце 21 века, если не будут предприняты шаги по ограничению выбросов… .. должно повысить температуру поверхности примерно на один градус Цельсия. Однако более теплая атмосфера будет содержать больше водяного пара, что должно вызвать потепление еще на один градус или около того. Кроме того, расчеты стали проблематичными. Облачность, вероятно, изменится таким образом, что это может либо усилить, либо уменьшить потепление, и ученые плохо понимали эти сложные процессы. Более того, человечество выбрасывало все больше дыма и других загрязнений; снова ученые не были уверены, как это может повлиять на климат. Только лучшие наблюдения и компьютерные модели могли попытаться спрогнозировать результат.

Ученые активизировали свои исследования, организуя программы международного масштаба. Было ли повышение глобальной температуры связано с увеличением активности Солнца? Солнечная активность начала снижаться, но температура росла быстрее, чем когда-либо. Воспроизводят ли компьютерные модели нынешний климат только потому, что они были изменены до тех пор, пока не совпали с ним, что сделало их бесполезными для расчета будущих изменений климата? Усовершенствованные модели успешно предсказали временное похолодание из-за мощного вулканического взрыва в 1991 и прошел множество других испытаний. В частности, разработчики моделей теперь могли детально воспроизвести закономерности потепления, изменения количества осадков и т. д., реально наблюдаемые в различных регионах мира за последнее столетие. Никто не смог построить модель, которая соответствовала бы историческим данным и не показывала бы значительного потепления при добавлении парниковых газов.

Физика облаков и загрязнения оставалась слишком сложной, чтобы ее можно было точно определить, и группы моделирования, которые делали разные предположения, получили несколько разные результаты. Большинство из них обнаружили потепление примерно на 3 ° C, когда уровень углекислого газа удвоился в конце 21 века. Но некоторые сочли, что повышение на 2°C или, возможно, чуть меньше, дорогое, но управляемое потепление. Другие подсчитали, что температура повысится на 5°C или даже больше, что является беспрецедентной катастрофой.

Тем временем поразительные новости пришли из исследований древнего климата, зафиксированных в антарктических ледяных кернах. На протяжении сотен тысяч лет углекислый газ и температура были связаны: все, что вызывало повышение или понижение одного из них, вызывало повышение или понижение другого. Оказалось, что удвоение содержания углекислого газа всегда сопровождалось повышением температуры на 3°C, плюс-минус градус или два — поразительное подтверждение компьютерных моделей, основанных на совершенно независимых доказательствах.

Правительства стран мира создали комиссию, чтобы давать им самые надежные советы, о чем договорились тысячи климатических экспертов и официальных лиц. К 2001 году этой Межправительственной группе экспертов по изменению климата (МГЭИК) удалось прийти к консенсусу, сформулированному настолько осторожно, что едва ли кто-либо из экспертов или представителей правительства не согласился с ним. Они объявили, что хотя климатическая система настолько сложна, что ученые никогда не достигнут полной уверенности, гораздо более вероятно, что наша цивилизация столкнулась с серьезным глобальным потеплением. На этом открытие глобального потепления было практически завершено. Ученые знали самые важные вещи о том, как климат может измениться в течение 21 века. То, как на самом деле изменится климат, теперь зависело главным образом от того, какую политику выберет человечество в отношении выбросов парниковых газов.

С 2001 года значительно улучшенные компьютерные модели и обилие разного рода данных укрепили вывод о том, что антропогенные выбросы, скорее всего, вызовут серьезное изменение климата. Выводы МГЭИК были рассмотрены и одобрены национальными академиями наук каждой крупной страны от США до Китая, а также ведущими научными обществами и фактически всеми организациями, которые могли выступить за научный консенсус. Тем временем специалисты улучшили свое понимание некоторых менее вероятных, но более серьезных возможностей. С одной стороны, опасное изменение циркуляции океана казалось маловероятным в ближайшие столетие или два. С другой стороны, появились признаки того, что разрушающиеся ледяные щиты могут поднять уровень моря быстрее, чем ожидало большинство ученых. Хуже того, новые данные свидетельствовали о том, что потепление само по себе начало вызывать изменения, которые приведут к еще большему потеплению.

В 2007 году МГЭИК сообщила, что ученые более чем когда-либо уверены в том, что люди меняют климат. Хотя до сих пор произошла лишь небольшая часть предсказанного потепления, в некоторых регионах уже становились заметны его последствия — более смертоносные волны тепла, более сильные наводнения и засухи, связанные с жарой изменения в ареалах и поведении чувствительных видов. Но ученые не смогли сузить диапазон возможностей. В зависимости от того, какие шаги предпримут люди для ограничения выбросов, к концу века можно ожидать, что средняя температура на планете повысится примерно на 1,4–6 °C (2,5–11 °F).

Ученые открыли РНК-посредник двойного назначения

Центральная догма молекулярной биологии, показывающая, что происходит в этом исследовании. Кредит: Джулиан Чен

Впервые исследование под руководством Джулиана Чена и его группы из Школы молекулярных наук Аризонского государственного университета и Центра механизма эволюции Института биодизайна открыло беспрецедентный путь производства теломеразной РНК из матричной РНК, кодирующей белок. (мРНК).

Центральная догма молекулярной биологии определяет порядок, в котором генетическая информация передается от ДНК для создания белков. Молекулы информационной РНК переносят генетическую информацию от ДНК в ядре клетки к цитоплазме, где производятся белки. РНК-мессенджер действует как мессенджер для построения белков.

«На самом деле существует множество РНК (рибонуклеиновых кислот), которые не используются для производства белков», — объяснил Чен. «Около 70 процентов генома человека используется для создания некодирующих РНК, которые не кодируют белковые последовательности, но имеют другое применение».

Теломеразная РНК представляет собой одну из некодирующих РНК, которая собирается вместе с теломеразными белками с образованием фермента теломеразы. Теломераза имеет решающее значение для клеточного бессмертия в раковых и стволовых клетках. В этом исследовании группа Чена показывает, что грибковая теломеразная РНК обрабатывается из мРНК, кодирующей белок, а не синтезируется независимо.

«Вывод, сделанный в этой статье, меняет парадигму. Большинство молекул РНК синтезируются независимо, и здесь мы обнаружили мРНК с двойной функцией, которую можно использовать для производства белка или для создания некодирующей теломеразной РНК, что действительно уникально», — сказал он. Чен. «Нам нужно будет провести гораздо больше исследований, чтобы понять основной механизм такого необычного пути биогенеза РНК».

Фундаментальные исследования метаболизма и регуляции мРНК привели к важным медицинским применениям. Например, в некоторых вакцинах против COVID-19 матричная РНК используется в качестве средства для производства вирусных шиповидных белков. В этих вакцинах молекулы мРНК в конечном итоге расщепляются, а затем поглощаются нашим организмом.

Этот новый подход имеет преимущества по сравнению с ДНК-вакцинами, которые имеют потенциальный риск вредного и постоянного включения в нашу ДНК. Открытие биогенеза мРНК с двойной функцией в этой работе может привести к инновационным способам создания будущих мРНК-вакцин.

В этом исследовании группа Чена обнаружила неожиданную теломеразную РНК, полученную из мРНК, в модельном грибковом организме Ustilago maydis или кукурузной головни. Кукурузная головня, также называемая мексиканским трюфелем, съедобна и придает вкусный эффект умами многим блюдам, например тамале и тако. Изучение биологии РНК и теломер кукурузной головни может предоставить возможности для поиска новых механизмов метаболизма мРНК и биогенеза теломеразы.

Зачем изучать теломеразную РНК?

Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена в 2009 году «за открытие того, как хромосомы защищены теломерами и ферментом теломеразой». Теломераза была впервые выделена из одноклеточного организма, обитающего в прудовой тине. Как позже выяснилось, теломераза существует почти во всех эукариотических организмах, включая человека, и играет решающую роль в старении и раке. Ученые изо всех сил пытались найти способы использования теломеразы, чтобы сделать человеческие клетки бессмертными.

Типичные человеческие клетки смертны и не могут вечно обновляться. Как продемонстрировал Леонард Хейфлик полвека назад, человеческие клетки имеют ограниченную продолжительность репликативной жизни, причем более старые клетки достигают этого предела раньше, чем более молодые клетки. Этот «предел Хейфлика» продолжительности клеточной жизни напрямую связан с количеством уникальных повторов ДНК, обнаруженных на концах хромосом, несущих генетический материал. Эти повторы ДНК являются частью защитных покрывающих структур, называемых «теломерами», которые защищают концы хромосом от нежелательных и необоснованных перестроек ДНК, дестабилизирующих геном.

Каждый раз, когда клетка делится, теломерная ДНК сжимается и, в конце концов, не может закрепить концы хромосом. Это непрерывное сокращение длины теломер действует как «молекулярные часы», которые отсчитывают время до конца клеточного роста.

Уменьшение способности клеток к росту тесно связано с процессом старения, при этом уменьшение клеточной популяции напрямую способствует слабости, болезням и отказу органов.

Процессу сокращения теломер противодействует теломераза, фермент, который является уникальным ключом к замедлению или даже обращению вспять процесса клеточного старения. Теломераза компенсирует клеточное старение, удлиняя теломеры, добавляя потерянные повторы ДНК, чтобы добавить время к обратному отсчету молекулярных часов, эффективно увеличивая продолжительность жизни клетки.

Теломераза удлиняет теломеры за счет повторного синтеза очень коротких повторов ДНК из шести нуклеотидов — строительных блоков ДНК — с последовательностью «GGTTAG» на концах хромосом из матрицы, расположенной внутри РНК-компонента самого фермента.

Постепенное сокращение теломер отрицательно влияет на репликативную способность стволовых клеток человека, клеток, которые восстанавливают поврежденные ткани и/или пополняют стареющие органы в нашем организме. Активность теломеразы во взрослых стволовых клетках просто замедляет обратный отсчет молекулярных часов и не делает эти клетки полностью иммортализованными. Следовательно, взрослые стволовые клетки истощаются у пожилых людей из-за укорочения длины теломер, что приводит к увеличению времени заживления и деградации тканей органов из-за неадекватных клеточных популяций.

Использование полного потенциала теломеразы

Понимание регуляции и ограничения активности фермента теломеразы дает надежду обратить вспять укорочение теломер и клеточное старение с потенциалом увеличения продолжительности жизни человека и улучшения самочувствия пожилых людей.

Заболевания человека, включающие врожденный дискератоз, апластическую анемию и идиопатический легочный фиброз, генетически связаны с мутациями, негативно влияющими на активность теломеразы и/или ускоряющими потерю длины теломер. Это ускоренное укорочение теломер очень похоже на преждевременное старение с повышенным износом органов и сокращением продолжительности жизни пациентов, вызванное критической недостаточностью популяций стволовых клеток. Повышение активности теломеразы, по-видимому, является наиболее многообещающим средством лечения этих генетических заболеваний.

В то время как повышенная активность теломеразы может вернуть молодость стареющим клеткам и вылечить болезни, подобные преждевременному старению, слишком много хорошего может быть вредным для человека. Подобно тому, как молодые стволовые клетки используют теломеразу для компенсации потери длины теломер, раковые клетки используют теломеразу для поддержания своего аномального и деструктивного роста. Увеличение и регулирование функции теломеразы должно быть выполнено с точностью, пройдя узкую грань между омоложением клеток и повышенным риском развития рака.

В отличие от стволовых клеток человека, соматические клетки составляют подавляющее большинство клеток в организме человека и не обладают теломеразной активностью. Дефицит теломеразы в соматических клетках человека снижает риск развития рака, поскольку теломераза подпитывает неконтролируемый рост раковых клеток. Следовательно, препараты, повышающие активность теломеразы без разбора во всех типах клеток, нежелательны. Лекарства с малыми молекулами могут быть проверены или разработаны для повышения активности теломеразы исключительно в стволовых клетках для лечения заболеваний, а также для антивозрастной терапии без увеличения риска рака.

Изучение биогенеза теломеразной РНК в кукурузной головне может раскрыть новые механизмы регуляции теломеразы и предложить новые направления в том, как модулировать или конструировать теломеразу человека для инноваций в разработке антивозрастных и противораковых терапевтических средств.

Это исследование «Биогенез теломеразной РНК из предшественника мРНК, кодирующего белок», было только что опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences . В команду ASU входят первые авторы постдоктор Дхенуген Логесваран и бывший научный сотрудник профессор Ян Ли, докторант Хадиза Ахтер, бывший постдоктор Джошуа Подлевски (в настоящее время работает в Sandia National Labs, Альбукерке, Нью-Мексико) и два студента бакалавриата Тамара Олсон и Кэтрин Фосберг.

Чен также прокомментировал уровень студентов бакалавриата ASU, Тамары Олсон и Кэтрин Фосберг, которые работали в его лаборатории больше года. «Они провели много времени в лаборатории и были полностью вовлечены в наши исследования».

Узнайте больше

Чему лобстеры могут научить нас бессмертию

Дополнительная информация:
Логесваран, Денуген и др., Биогенез теломеразной РНК из предшественника мРНК, кодирующего белок, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022).