Изучают взаимодействие геномов

Казалось бы, зачем, если эволюционные пути человека и мыши разошлись всего 70–90 миллионов лет назад, оставив значительное сходство в ДНК и почти одинаково функционирующие внутренние органы, а с комарами — 600 миллионов лет назад, когда наши общие предки, такие как губки или медузы, ещё обитали в океане. Однако именно эта генетическая удалённость и непохожесть комаров на человека привлекли внимание учёных, занимающихся фундаментальными исследованиями генома и обучением анализу ДНК нейросетей.

Им стало интересно, как белки человеческой клетки взаимодействуют с генетическим материалом далёкого вида. «Для чего надо выяснять взаимодействие человеческого и комариного геномов?

У нас что, есть шанс когда-либо объединиться?» — спросили учёные.

«Есть несколько причин, которые нас мотивируют к таким исследованиям, — ответил Вениамин Фишман. — Одна из них — обучение искусственного интеллекта.

Он проникает во все сферы деятельности, и в биологию тоже. Но если при работе с текстами или изображениями он достиг уже очень большого успеха, то в биологии есть проблема: в нашем генетическом наборе, в отличие от классического буквенного алфавита, всего четыре буквы-нуклеотида — А, T, G, С — и они не подчиняются никаким правилам грамматики, это всего лишь химические молекулы».

Учёные исследуют, как изменения в геноме человека влияют на его заболевания и предрасположенности. Однако, когда дело доходит до уникальных мутаций конкретного пациента, все наработанные правила перестают работать.

«И при чём тут, извините, комар?» — спросили учёные.

«Это наше радикальное решение проблемы знакомства с необычными последовательностями: давайте возьмём последовательность, которую у человека мы никогда не встречали, и добавим в эту выборку, чтобы разнообразить её, — объяснил Вениамин Фишман. — Ведь на самом деле человек с точки зрения генетики очень однообразный вид, даже у коров больше разнообразия».

Учёные решили исследовать геном комаров, чтобы понять, как ведут себя необычные последовательности в другом виде организмов. Они использовали культуру клеток комаров Anopheles stephensi, одного из самых изученных видов малярийных комаров, который исторически являлся главным переносчиком малярии в городах Южной Азии.

«А не слишком рискованно объединять геномы таких комариков с человеческими?» — спросили учёные.

«Вот тут мы и подходим к нашим результатам, которые говорят о том, что вставленные нами куски генома комара в человеческий геном ни к чему не привели, они просто перестали работать в гибридном варианте, — ответил Вениамин Фишман. — Мы как раз показываем, что от таких далёких видов ничего человеку перенести нельзя».

В шестинедельном двойном слепом рандомизированном исследовании участвовали 68 взрослых. Их разделили на три группы: первая придерживалась контрольного рациона, вторая ежедневно употребляла продукты из цельнозернового овса, третья — продукты из цельнозернового ячменя.

Овсяная диета привела к заметному улучшению профиля липопротеинов: у участников снизилось количество общего холестерина и мелких частиц LDL («плохого» холестерина), которые считаются более атерогенными. Уровень LDL-холестерина снизился примерно на 11,2 миллиграмма на децилитр по сравнению с контрольной группой, хотя этот показатель немного не достиг статистической значимости.

Ячмень способствовал снижению диастолического давления примерно на 3 миллиметра ртутного столба и уровня маркера, связанного с воспалением сосудистой стенки. Авторы исследования считают, что овёс и ячмень могут давать несколько разных, но дополняющих друг друга преимуществ для сердечно-сосудистой системы.

Возможную роль играет бета-глюкан — растворимая клетчатка, которая способна влиять на обмен холестерина.

Учёные анализировали когнитивные функции пожилых людей, уделяя особое внимание когнитивному резерву. Этот резерв формируется в течение жизни благодаря образованию, интеллектуально сложной работе и занятиям, требующим постоянного освоения нового и активного мышления.

Люди с более высоким когнитивным резервом лучше справлялись с поиском нужных слов и другими языковыми заданиями. Их результаты по некоторым показателям приближались к результатам молодых людей.

Когнитивный резерв также был связан с лучшей рабочей памятью — способностью временно удерживать и обрабатывать информацию. Более развитый эмоциональный интеллект влиял на эффективность обработки эмоциональной информации.

Авторы считают, что результаты подтверждают пользу интеллектуальной активности на протяжении жизни для сохранения функций мозга в пожилом возрасте. Однако исследования выявили связь между накопленным когнитивным резервом, эмоциональными навыками и результатами тестов, а не доказали, что тренировка этих способностей после 65 лет предотвращает возрастное снижение когнитивных функций.

Ранее стало известно, что даже 10 минут очень медленного бега могут улучшить исполнительные функции мозга.

Это следует из результатов исследования, опубликованных в Scandinavian Journal of Public Health (SJPH). Учёные изучили национальные медицинские данные людей старше 65 лет за период с 2000 по 2018 годы и построили несколько сценариев распространённости деменции до 2040 года.

При расчётах учитывались изменения в заболеваемости, смертности, продолжительности жизни и доступности учреждений длительного ухода. Согласно прогнозу, число людей с деменцией может вырасти примерно на 75 процентов.

Особенно быстро может увеличиваться количество пациентов, продолжающих жить дома: при дальнейшем сокращении доступности длительного стационарного ухода этот показатель может вырасти более чем в два раза. Авторы исследования подчёркивают, что даже снижение частоты новых случаев деменции не сможет полностью компенсировать последствия старения населения.

Данные, на которых основано исследование, получены из Финляндии, поэтому конкретные цифры нельзя напрямую переносить на другие страны. Однако результаты показывают, насколько сильно демографические изменения могут увеличить потребность в уходе за людьми с деменцией в ближайшие десятилетия.

Ранее учёные доказали, что приём статинов при сахарном диабете снижает риск деменции.