Игорь Лалаянц
Нервные волокна, «поражаемые» женским гормоном эстрогеном. Иллюстрация Physorg
Эволюцию слов для обозначения цветов радуги (видимого спектра) для прояснения биологических и филологических основ разных языков сотрудники Йельского университета решили использовать для разработки компьютерной модели. С ее помощью удалось реконструировать филогенетическое древо языкового развития. Например, «кара» в восточных языках означает черный цвет, а «кизил» – красный, «ак» – белый, «гюль» – розовый. Красный цвет в английском и немецком обозначается сходными словами, имеющими родство с таковыми в романских языках, а вот черный black и schwarz – вовсе не похожи. Нет сходства и white/weiss (белый) с латинским albus и его производными.
Проблемой развития коры головного мозга у наших предков, заинтересовались и в дрезденском Институте молекулярной и клеточной биологии. Исследователи отталкивались в своем поиске от широко известной мутации в гене MyoH, кодирующем синтез тяжелой – Heavy, откуда ее название, – цепи мышечного белка миозина. Мутация случилась около полумиллиона лет назад, и нарушение в гене привело к резкому ослаблению силы жевательных мышц. В результате наши африканские предки утеряли способность пережевывать жесткую растительную пищу. Это вынудило предков Homo sapience перейти на значительно более калорийную животную пищу, а потом – и хищничество. (Хотя, надо заметить, шимпанзе изредка тоже позволяют себе «побаловаться» детенышами других обезьян.)
В Дрездене обнаружили мутацию в другом гене (ArhGAP), белок которого активирует фермент, локализующийся под мембраной – оболочкой клетки. Этот фермент имеется только у человека и его родственников – неандертальце и денисовцев. Он оказывает нейропролиферативный эффект, то есть стимулирует деление нервных стволовых клеток и повышает жизнеспособность их потомков, дающих нейроны коры. Эти, казалось бы, отвлеченные исследования имеют большое практическое значение.
Дело в том, что одной из проблем клеточной биологии является незначительный «выход» клеточного продукта в процессе индуцирования фибробластов кожи и получения из них плюрипотентных клеток (iPC). Эти плюрипотентные клетки способны давать все многообразие специализированных клеток организма. С другой стороны, раковые стволовые клетки дают опухоли, которые образуются, например, и при попытках замедлить старение. Так, в университете Вашингтона в г. Сент-Луисе (США) воздействием на энергетический обмен ученые активировали – к своему удивлению! – ген белка, способствующего росту колоний В-лимфоцитов (иммунных клеток синтеза антител). Стимуляция гена у мышей привела к росту глиобластомы – самой «злой» опухоли мозга.
Участвует в направлении специализации клеток и белок фолликулин, открытый в фолликулах яичников, где проходит созревание яйцеклеток. Белок регулирует движение клеток и их взаимодействие, состояние протеинов клеточного скелета, фагоцитоз (поглощение извне) и эндоцитоз – внутреннюю чистку отработавших свое протеинов и многое другое. Немаловажен и тот факт, что ген фолликулина является защитником генома, удерживая его от чрезмерной активации, могущей привести к раковой трансформации. После выключения гена, осуществленного в Сент-Луисе, в жировых клетках увеличилось число митохондрий, вырабатывающих энергию в виде молекул АТФ.
Выше говорилось, что действие на энергетический обмен привело к росту глиобластомы у мышей. Последняя возникает в результате роста глии, или клеток белого вещества мозга. При мутации в гене нейрофиброматоза разрастаются глиальные клетки зрительного нерва, давая его глиому. В том же Сент-Луисе выявили стимулирующее действие на ее рост женского полового гормона эстрогена. Но если есть механизм стимуляции, то должен быть и его «тормоз», возможно, в виде мужского тестостерона.
Таким образом, казалось бы, далекие от прикладной биомедицины исследования помогают решать проблемы, связанные с редкими и весьма распространенными болезнями человека и животных. Ведь наши предки как-то выживали сотни и десятки тысяч лет назад, когда из лечебных средств были листья растений и кора деревьев.
Дарья Гармоненко