Инопресса о проблемах науки. Выпуск 6, 2005 г.


Секрет седых волос в стволовых клетках

В авторитетном журнале Science была опубликована статья об открытии, раскрывающем секрет седых волос. В действительности, открытие было сделано случайно, в ходе исследований, проводившихся двумя американскими научными структурами, по поиску стратегии борьбы с самой тяжелой формой рака кожи, меланомой.

Как выяснили ученые, от седины нашу шевелюру предохраняют стволовые клетки: и когда этих детских клеток оказывается недостаточно, волосы начинают неудержимо седеть. Ученые впервые обнаружили этот эффект у мышей, затем и у человека. И это знание может в весьма отдаленном будущем позволить распрощаться с краской для волос, используемой для поддержания натурального цвета.

Отправным пунктом для исследования, которым руководит Эми Нишимура, стало исследование механизмов, благодаря которым волосы имеют цвет и в основе которых лежит действие меланоцитов, клеток, производящих естественный пигмент, присутствующий и в коже, меланин. Пигмент, производимый меланоцитами, сливается в клетках, формирующих волосы, с кератиноцитами: именно поэтому существуют блондины, брюнеты, рыжие. Меланоциты производятся и обновляются непрерывно благодаря запасу стволовых клеток в основании волосяного фолликула.

Именно эти стволовые клетки, открытые тем же Нишимурой, играют ключевую роль в развитии меланомы, потому что опухоль появляется, когда эти клетки начинают бесконтрольно делиться. Ученые занимались поисками сигнала, который мог бы подтолкнуть стволовые клетки к самоликвидации, когда установили, что в этих же незрелых клетках находится ключ к пониманию того, почему волосы седеют.

Таким образом, они обнаружили, что с течением времени, взрослые стволовые клетки воспроизводятся, при этом часть меланоцитов, произведенных оставшимися стволовыми клетками, направляются в неверный сектор фолликула, и, как следствие, им не удается придавать окраску кератоницитам. Ученые также обнаружили ген Bcl2, защищающий стволовые клетки от смерти, – таким образом, можно избежать того, что их количество стволовых клеток сократится настолько, что волосы начнут седеть.


Как открыть бутылку шампанского, не проронив ни капли

Ученые разработали формулу идеального способа открывать шампанское. Доктор Стив Смит, читающий лекции по виноделию в университете Ковентри, вывел уравнение, описывающее оптимальную технику открывания бутылок с шампанским, при которой пробки не вылетают, а пенистая жидкость не бьет каскадом.

Формула, уже получившая название "закон Смита" по имени своего открывателя выглядит как P = T/4,5 + 1, где P – это давление, а T – температура. Эта формула основывается на том, что давление в обычной бутылке шампанского при комнатной температуре эквивалентно давлению в шине двухэтажного английского автобуса.

Чтобы сделать извлечение пробки безопасным, температура жидкости должна быть 5C – 7C, в таком случае давление будет на треть меньше, чем при комнатной температуре.

Доктор Смит говорит: "Если температура правильная, то давление будет тоже правильным, и вы насладитесь шампанским сполна. Есть три причины, почему шампанское следует открывать при оптимальной температуре. Во-первых, при низкой температуре будет низкое давление, и процесс открывания станет безопаснее".

"Во-вторых, вкус охлажденного шампанского лучше, потому что подчеркивается кислота. В-третьих, чем холоднее шампанское, тем медленнее всплывают пузырьки, значит, вы сможете дольше ими наслаждаться".

Доктору Смиту поручили разработать формулу после того, как исследование сети магазинов Marks & Spencer обнаружило, что 50% женщин слишком боятся открывать шампанское, потому что опасаются, что пробка вылетит и попадет в них или в какой-нибудь ценный предмет обстановки.

Крис Мерфи, специалист по шампанскому из Marks & Spencer, сказал: "Открывая шампанское по закону Смита, то есть при оптимальной температуре и давлении, можно быть в полной безопасности – так что женщинам нечего бояться".

Вопреки распространенному мнению, шампанское должно отрываться с легким "вздохом", а не с громким хлопком.

"Перед тем как подавать шампанское на стол, его следует охлаждать примерно три с половиной часа. Возьмите бутылку под углом 45 градусов, медленно освободите пробку, поворачивая бутылку, и контролируйте выход газа, постепенно ослабляя давление руки на верхнюю часть пробки".


Человеческий мозг – результат "необычайно быстрой" эволюции

По данным нового исследования, сложность человеческого мозга является не просто результатом постепенной эволюции. На самом деле люди – это поистине привилегированные животные с мозгом, развившимся в ходе необычайно быстрой эволюции, уникальной для этого биологического вида. "Выражаясь просто, эволюция трудилась очень упорно, создавая нас, людей", – заявил Брюс Лан, профессор генетики Университета Чикаго и исследователь Медицинского института Ховарда Хьюджеса.

"Наша работа впервые предлагает генетическое свидетельство того, что люди занимают уникальное положение на древе жизни".

Статья профессора Лана, опубликованная на этой неделе в журнале Cell, наводит на мысль о том, что люди развили свои когнитивные способности не благодаря нескольким спорадическим и случайным генетическим мутациям, которые являются характерными для живых организмов, а в результате огромного количества мутаций на небольшом отрезке времени путем интенсивного процесса отбора в пользу более изощренных когнитивных способностей.

Среди эволюционных биологов принято считать, что люди эволюционировали примерно так же, как все другие виды жизни на Земле. Мутации генов при смене поколений иногда способствует новым формам адаптации к окружающей среде.

Те, кто адаптируется лучше других, имеют больше шансов выжить и передать свои гены следующему поколению.

Эволюцию крупного мозга у человека можно рассматривать как аналог процесса, в результате которого появляются более длинные бивни и большие рога. В целом, после корректировки в соответствии с размером тела мозг становится больше и сложнее по мере того, как больше становится животное.

Но в случае с людьми размер мозга не вписывается в общую тенденцию, наш мозг непропорционально велик, он намного больше, чем мозг других приматов, включая наших ближайших родственников, шимпанзе.

Группа Лана исследовала ДНК 214 генов, участвующих в развитии мозга людей, макак, крыс и мышей.

Сравнивая мутации, которые не оказывали воздействия на функционирование генов, с теми, которые оказывали, ученые оценивали меру воздействия естественного отбора на эти гены.

Они пришли к выводу, что гены человеческого мозга за короткий промежуток времени проделали огромную эволюцию, далеко превосходящую эволюцию генов других животных.

"Мы доказали, что существует огромное различие, – заявил Лан. – Эволюция человека, по сути, является привилегированным процессом, потому что она включает в себя большое количество мутаций в большом количестве генов.

"Чтобы сделать так много за столь короткий эволюционный период – несколько десятков миллионов лет, – необходим процесс отбора, который кардинально отличается от обычных процессов приобретения новых биологических черт".

Что касается того, как все это произошло, профессор высказывает предположение, что причиной могло быть развитие человеческого общества.

В социальной среде когнитивные способности, возможно, стали большим преимуществом.

"По мере социализации, различия в интеллекте оборачиваются различием физической формы, потому что вы можете манипулировать своей социальной структурой на благо себе", – заявил он.

"Даже помимо социального контекста, по мере того как люди становились умнее, это могло создать ситуацию, когда небольшое интеллектуальное превосходство имеет огромное значение".

"Появление крупного человеческого мозга не является нейрофизиологическим эквивалентом больших рогов. Для этого требуется беспрецедентный процесс отбора".


Источник - Инопресса.Ру