Генетика, музыка, запахи
Ген-регулятор кроветворения; музыка помогает психологам; секс и запахи
Американские ученые выявили ген, управляющий процессом кроветворения у зародышей и новорожденных. Хорошо известно, что как у животных, так и у человека новые кровяные клетки образуются на протяжении всей жизни. Например, красные клетки крови - эритроциты, которые транспортируют кислород от легких к тканям и уносят оттуда углекислый газ, - живут в организме человека в среднем лишь около 4 месяцев, а затем разрушаются в тканях селезенки и печени. Чтобы восполнить эту потерю, кроветворные органы в норме ежесекундно производят около двух с половиной миллионов эритроцитов. Многие разновидностями кровяных клеток сохраняются гораздо меньше, всего лишь несколько дней. Кровяные клетки всех типов возникают по одной и той же схеме. Процесс их рождения начинается с перестроек особого семейства стволовых клеток, которые могут давать начало только клеткам крови и никаким иным. Кроветворные стволовые клетки сначала преобразуются в промежуточные клетки-предшественники, из которых в ходе дальнейшей дифференцировки возникают все специализированные клетки, например, Т-лимфоциты, В-лимфоциты, эритроциты и макрофаги. Все эти модификации происходят в результате включения и выключения различных генов. Люди и животные появляются на свет с полностью сформировавшейся кровеносной системой, так что процесс кроветворения начинается еще в материнской утробе. Биологи давно подозревали, что на этой стадии в нем принимают участие какие-то специфические гены, которые затем переходят в спящее состояние. Эта гипотеза подкреплялась многими теоретическими аргументами, однако до сих пор у нее не было экспериментальных подтверждений. Теперь ее можно считать доказанной. Исследователи из Мичиганского университета впервые идентифицировали ген, который регулирует работу кроветворных стволовых клеток у мышиных зародышей и новорожденных мышат, но совершенно бездействует у подросших животных. Выявленный ген называется Sox17. Директор Центра биологии стволовых клеток Шон Моррисон [Sean Morrison] и его коллеги доказали, что искусственное отключение этого гена у взрослых мышей не влечет за собой никаких последствий. Но та же процедура, проведенная на стадии эмбрионального развития, полностью блокирует процесс формирования кроветворных стволовых клеток и тем самым делает невозможным возникновение кровеносной системы. Открытие мичиганских ученых интересно не только с точки зрения биологии. Изучение структуры и функций гена Sox17 может привести к лучшему пониманию целого ряда заболеваний кроветворных органов, прежде всего детских лейкозов. В конечном счете такие исследования обещают принести немалую пользу практической медицине. Ген Sox17 задействован не только в процессах зародышевого и неонатального кроветворения. В феврале сотрудники Бэйлорского медицинского колледжа сообщили, что ген играет важную роль в ходе формирования тканей сердечной мышцы у эмбрионов. Так что его изучение может помочь исследователям, которые пытаются лечить инфаркты миокарда и другие кардиологические патологии с помощью трансплантации стволовых клеток. Американские и канадские исследователи выявили две области человеческого мозга, которые играют ключевую роль в процессах сортировки звуковых сигналов. Эта информация была получена сотрудниками Стэндфордского университета и их канадскими коллегами из монреальского университета Мак-Гилла. Ученые хотели выяснить, какие именно участки мозга несут ответственность за разбивку потока звуков на отдельные фрагменты, несущие самостоятельные смыслы. Для этого они воспользовались музыкой малоизвестного английского композитора XVIII века Уильяма Бойса, автора коротких симфоний в стиле барокко. Профессор Винод Менон [Vinod Menon] и его коллеги отобрали из нескольких произведений Бойса 20 частей и случайным образом объединили их в две 9-минутные записи, каждая из которых содержала по десятку фрагментов, разделенных короткими паузами. Эти записи слушали 18 добровольцев (12 мужчин и 6 женщин). В ходе сеансов активность мозга испытуемых регистрировалась с помощью магнитно-резонансной томографии. Эксперимент показал, что на переходы между соседними музыкальными фрагментами реагируют две сети нейронов. На каждую музыкальную паузу мозг сначала отвечал активацией передней лобно-височной сети коры больших полушарий, а затем передавал эстафету задней лобно-теменной сети. Исследователи выбрали музыку ныне забытого Бойса, поскольку никто из испытуемых ее ранее не слышал. Поэтому они полагают, что те же области мозговой коры задействованы и при переключении внимания между любыми блоками звуковой информации. Американские ученые заставили мышиных самок вести себя наподобие самцов. Подобные превращения осуществлялись и раньше, но, как правило, посредством манипулирования половыми гормонами. Сотрудники Гарвардского университета поступили иначе. Они лишили самок мыши одного-единственного гена, который включается в процессе анализа половых феромонов. Так называют специфические запахи, которые позволяют особям самкам и самцам распознавать друг друга и тем стимулируют половое поведение. Оказалось, что трансгенные самки в ходе общения с сородичами во всех ситуациях действуют в точности как самцы. Точно так же вели себя и самки с неизмененными генами, у которых были хирургически удалены обонятельные рецепторы, реагирующие на феромоны. Гарвардские исследователи также установили, что лишение «феромонового» гена ослабляет проявления материнского инстинкта. Трансгенные самки могли иметь детей, но почти не ухаживали за ними. Руководитель эксперимента, профессор молекулярной и клеточной биологии Кэтрин Дьюлак [Catherine Dulac] полагает, что феромоны столь же сильно корректируют поведение других грызунов, и, возможно, еще многих животных. Однако она подчеркивает, что это правило не универсально. Например, приматы куда сильнее полагаются на зрительные стимулы, нежели на запахи.