Ученые выяснили, что секрет защиты клеток от старения кроется в слаженной работе двух их компонентов, а за уникальность человеческого мозга может отвечать особый «генный переключатель» в ДНК. Тем временем в Конгрессе США предложили отправить зонд «Юнона» на перехват загадочного межзвездного объекта, который может оказаться кораблем пришельцев. Об этих и других новостях науки и техники — в еженедельном обзоре NM.
Наблюдение за загадочным межзвездным объектом
В одном из недавних научных обзоров NM уже рассказывал о межзвездном объекте 31/ATLAS. Тогда некоторые ученые предположили, что этот объект может быть искусственного происхождения и даже враждебным. Дело в том, что его орбита проходит удивительно близко к Венере, Марсу и Юпитеру, вероятность чего составляет менее 0,005%. Кроме того, объект ведет себя нетипично и даже может сделать гравитационный маневр, после того как скроется за Солнцем.
В связи с этим американский конгрессмен Анна Паулина Луна официально призвала NASA использовать зонд «Юнона» для наблюдения за межзвездным объектом 3I/ATLAS. Однако эксперты скептически отнеслись к этому предложению, отметив, что у зонда «Юнона», который сейчас работает на орбите Юпитера, недостаточно топлива для такого сложного маневра и полета навстречу 3I/ATLAS. Как альтернативу астрономы предложили использовать для наблюдения за объектом научные инструменты других космических аппаратов. В частности, для изучения межзвездного гостя могут задействовать станцию Европейского космического агентства JUICE, тоже находящуюся в системе Юпитера, и орбитальные аппараты, наблюдающие за Марсом.
Секрет клеточной защиты от старения
Международная команда исследователей обнаружила, что две ключевые структуры наших клеток — митохондрии (энергетические станции) и пероксисомы (своеобразные «очистные сооружения») — слаженно работают вместе, чтобы защитить организм от повреждений и старения. В ходе своей работы митохондрии производят не только энергию, но и побочный продукт — активные формы кислорода или АФК (агрессивные молекулы, которые могут повреждать ДНК и другие важные части клетки). Ранее считалось, что каждая из этих органелл (внутренних клеточных структур) борется с вредными молекулами в одиночку. Новое исследование показало, что на самом деле пероксисомы забирают опасные АФК у митохондрий и обезвреживают их, действуя как единая система защиты.
Чтобы понять, как именно это происходит, авторы работы изучали взаимодействие белков на поверхности обеих органелл. Они выяснили, что связь обеспечивается двумя белками — PTPIP51 и ACBD5, которые формируют своеобразный «мост», по которому опасные молекулы передаются для утилизации. Это открытие имеет огромное значение для медицины, поскольку эти же белки связаны с развитием болезней Альцгеймера и Паркинсона. Понимание этого механизма открывает путь к созданию новых лекарств, которые могли бы усиливать эту клеточную защиту, а также к разработке методов ранней диагностики нейродегенеративных заболеваний и диабета, при которых клетки страдают от избытка АФК.
ДНК-переключатель, который мог сделать мозг человека уникальным
Международная группа ученых обнаружила древний участок ДНК, известный как HAR123, который стремительно изменился в человеческой линии после ее отделения от шимпанзе и, вероятно, сыграл ключевую роль в развитии наших когнитивных способностей. Этот фрагмент не кодирует белок, а является энхансером (регулятором, который подобно выключателю активирует другие гены). Исследование показало, что HAR123 способствует формированию нейральных прогениторных клеток — клеток-предшественников, из которых затем развиваются все клетки мозга. При этом человеческая версия энхансера, в отличие от версии шимпанзе, преимущественно активна в переднем мозге — отделе, связанном со сложным мышлением.
Для изучения функций HAR123 авторы применили несколько передовых методов. С помощью технологии геномного редактирования CRISPR-Cas9 они удалили этот участок из человеческих эмбриональных стволовых клеток и обнаружили, что без него клетки с трудом превращались в предшественников нейронов. Кроме того, ученые создали генетически модифицированных мышей, у которых отсутствовал HAR123. Такие мыши демонстрировали проблемы с когнитивной гибкостью: они могли выучить первоначальную задачу, но не справлялись, когда условия менялись. Поскольку этот участок ДНК находится в области хромосомы, связанной с неврологическими расстройствами, его дальнейшее изучение может пролить свет на причины некоторых из них.
Межзвездную миссию к черной дыре могут отправить в ближайшие десятилетия
Физик Козимо Бамби представил концепцию межзвездной миссии по отправке космического аппарата к ближайшей к Земле черной дыре для проверки общей теории относительности Эйнштейна. Хотя сегодня необходимых технологий не существует, автор предполагает, что они могут появиться в ближайшие 20–30 лет. По расчетам, ближайшая, еще не открытая черная дыра может находиться на расстоянии всего 20–25 световых лет от нас.
Такая миссия позволила бы получить уникальные данные о природе этих объектов, поскольку существующие методы наблюдений (с помощью гравитационных волн, рентгеновских лучей и телескопов) ограничены из-за сложности астрофизической среды. Полет к цели занял бы 60–75 лет, а вся миссия, включая получение данных, продлилась бы 80–100 лет.
В основе миссии лежит использование «нанозонда» — сверхлегкого аппарата массой несколько граммов, оснащенного световым парусом. Его планируется разогнать до трети скорости света с помощью мощного наземного лазерного массива, так как химические ракеты для таких скоростей непригодны. По прибытии к черной дыре зонд мог бы разделиться на две части для проведения экспериментов. Один аппарат (А) остался бы на дальней орбите, а второй (Б) приблизился бы к объекту. Наблюдая за сигналом от зонда Б, ученые смогли бы провести три ключевых теста: проверить геометрию пространства-времени вокруг черной дыры (метрику Керра), подтвердить существование горизонта событий (границы, из-за которой ничто не может вырваться) и выяснить, меняются ли фундаментальные константы, например, постоянная тонкой структуры, в сверхсильном гравитационном поле.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал @newsmakerlive. Там оперативно появляется все, что важно знать прямо сейчас о Молдове и регионе.
Хотите поддержать то, что мы делаем?
Вы можете внести вклад в качественную журналистику, поддержав нас единоразово через систему E-commerce от банка maib или оформить ежемесячную подписку на Patreon! Так вы станете частью изменения Молдовы к лучшему. Благодаря вашей поддержке мы сможем реализовывать еще больше новых и важных проектов и оставаться независимыми. Независимо от того, как вы нас поддержите, вы получите небольшой подарок. Переходите по ссылке, чтобы стать нашим соучастником. Это не сложно и даже приятно.
Поддержи NewsMaker!
