Ekaterina Dagkesamanskaya 0,0

Математика помогает находить неуловимые прямым наблюдением механизмы и объяснять сложные, многофакторные процессы. В работе, недавно опубликованной в Nature, с помощью математики была изучена продолжительность клеточного цикла у разных поколений клеток. В результате появилась модель, помогающая прогнозировать скорость клеточного деления, и был установлен один из «агентов влияния» — циркадный ритм.

Многие знают, что океан загрязняется пластиковыми отходами, но непонятно, какая это часть от всего объема производимого в мире пластика. Из 275 млн тонн произведенного в 2010 году пластика от 5 до 13 млн тонн попало в океан (1,8–4,7%). Опасность пластика заключается в том, что он со временем разрушается на мелкие частички, которые могут поглощаться морскими беспозвоночными. А тут, в пищевой цепи, и до нас недалеко. В начале 2015 года «многопрофильный» коллектив исследователей разработал математическую модель, прогнозирующую наше будущее к 2025 году, и дал рекомендации «чистого» развития.

Глубокая стимуляция мозга помогает в исследованиях нейронных сетей, в лечении заболеваний нервной системы, включая нейродегенеративные, и некоторых психических расстройств. Однако пока это инвазивный и неизбирательный метод: при необходимости стимулировать только одну группу нейронов электрический ток возбуждает всё вокруг. Изящный вариант воздействия на отдельные нервные клетки предложили ученые из США.

Чтобы понять, какие именно молекулярные механизмы «подняли» кору мозга человека на принципиально иной уровень сложности по сравнению с другими животными, ученые сравнили активности регуляторных генетических элементов человека, мыши и макака резуса на разных стадиях эмбриогенеза. Оказалось, что у человека многие регуляторные элементы существенно отличаются от мышиных и обезьяньих эпигенетическим ландшафтом: профилем модифицированных гистонов, «маркирующих» только активные энхансеры и промоторы. Человеческие энхансеры с метками активности позволяют регулируемым генам транскрибироваться в большем числе мозговых структур и отвечают за размножение клеток-предшественников нейронов, регуляцию их клеточного цикла и синтез внеклеточного матрикса. Благодаря этим процессам кора головного мозга человека становится сложнее уже на ранних стадиях развития.

В нынешнем (2015) году 21–24 мая мы опять устраиваем Выездной семинар по системной биологии, хоть и в слегка изменившемся формате. На этот раз организуем его за городом, что позволит всем участникам максимальное количество времени посвятить занятиям. Заявки принимаются до 22 марта 2015 г. Если вам интересно, задавайте вопросы, и — добро пожаловать!

Нейромедиаторы осуществляют передачу сигналов между клетками в нервной системе. Разные группы нейронов объединяются в целые функциональные системы, которые «работают» на определенном веществе. В психиатрии и нейробиологии особое внимание уделяется серотонину — нейромедиатору, о котором и пойдет речь.

Даже из неполной карты интерактома (схемы молекулярных взаимодействий в клетке), доступной на данный момент, можно извлечь полезную информацию о связях между болезнями. Кластеры белков, участвующих в патогенезе различных заболеваний, на карте интерактома могут располагаться на разном удалении друг от друга и даже перекрываться. Расстояние между кластерами отражает сходство симптомов болезней, а также вероятность того, что обе болезни разовьются у одного человека.

Подробный анализ связей и входных сигналов нейронов в зрительной коре мышей показал: самые сильные связи образованы между клетками со сходными входными сигналами и наиболее похожими активностями.