Срочные новости раздела
Микробы помогают впадающим в спячку животным перерабатывать питательные вещества

Микробы помогают впадающим в спячку животным перерабатывать питательные вещества

Чтобы пережить долгую зиму без еды, впадающие в спячку животные – например, суслики – могут замедлить свой метаболизм на 99%. Но им по-прежнему нужны важные питательные вещества, такие как белки, для поддержания мышц. Впадающие в спячку суслики получают их с помощью микробов в их кишечнике, выяснили ученые из Висконсинского университета в Мадисоне (США). Открытие может помочь людям с нарушениями атрофии мышц и даже астронавтам в длительных космических путешествиях, сообщает пресс-служба вуза.

Свернувшись калачиком для сезонной спячки, суслики  могут снизить скорость метаболизма до 1% активности бодрствования© Rob Streiffer

Один из источников азота, жизненно важного строительного блока для аминокислот и белков, накапливается в организме всех животных и человека в виде мочевины. Мочевину, попадающую в пищеварительный тракт, могут расщеплять некоторые кишечные микробы, которым также нужен азот для их собственных белков.

В данной работе ученые хотели проверить, попадает ли часть этого азота, высвобождаемого микробами, в тела тринадцатиполосных сусликов. Они вводили мочевину, приготовленную из изотопов углерода и азота, в кровь животных в три этапа: в активные дни лета, в начале зимней спячки и в конце зимы. Некоторым сусликам также давали антибиотики, чтобы убить большинство микробов в их кишечнике. Как и предполагалось, азот, содержащий изотопы, выделялся некоторыми кишечными микробами, которые разлагали введенную мочевину.

У тех сусликов, кишечные микробы которых были в значительной степени истощены антибиотиками, было гораздо меньше помеченных молекул азота в печени и мышцах. И когда исследователи секвенировали геномы микробов, обнаруженных в кишечнике сусликов, они обнаружили, что по мере того как у животных затягивалась зимняя спячка, увеличивалась работа генов, связанных с выработкой фермента уреаза.

«Уреаза не производится животными. Только микробы, экспрессирующие уреазу, способны расщеплять молекулу мочевины и высвобождать из нее азот, – подчеркивают авторы работы. – Пока есть нужные микробы, заключается «сделка» между ними и животным-хозяином: каждый получает часть азота, высвобождаемого, чтобы продержаться до тех пор, пока не закончится спячка».

Описание ключей к выживанию во время спячки может помочь людям, сидящим на диете с низким содержанием азота или страдающим заболеваниями, вызывающими атрофию мышц.

Это также может позволить людям совершать длительные путешествия к далеким планетам. Космическим путешественникам, пребывающим в состоянии, подобном спячке, не потребуется много еды, воды и кислорода, и они смогут сэкономить огромное количество веса и энергии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Источник: scientificrussia.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Биологи Московского университета выяснили, что активные формы кислорода контролируют прорастание пыльцы и оплодотворение цветковых растений. Такие молекулы крайне охотно окисляют различные
подробнее...

Ученые эксперимента ALICE на Большом Адроном Коллайдере произвели первые в истории науки прямые наблюдения за так называемым эффектом «конуса смерти», который представляет собой проявление теории
подробнее...

Исследовательская группа под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) описала возможный биологический механизм, связывающий два заболевания, при котором рак молочной
подробнее...

Американские ученые выяснили, как небольшие генетические изменения позволили электрическим рыбам развить электрические органы. Открытие может помочь исследователям определить генетические мутации,
подробнее...

Работа примерно половины антибиотиков основана на том, что они подавляют активность рибосом, синтезирующих необходимые для жизни клетки белки. Однако рибосомы у грибков и человека очень похожи,
подробнее...

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм
подробнее...

Немецкие физики применили технику времяпролетной визуализации к вырожденному атомному ферми-газу в оптической ловушке для исследования механизма образования атомами куперовских пар. Спаривание
подробнее...

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу — так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других
подробнее...

Палеонтологи изучили покровы хорошо сохранившегося экземпляра пситтакозавра и обнаружили у него пупочный рубец (фактически пупок), как у некоторых крокодилов и ящериц. Это первая находка пупка среди
подробнее...

Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком
подробнее...

Команда ученых из ВШЭ, Сколтеха, МПГУ, МИСИС создала нанофотонный микрофлюидный сенсор, потенциально применимый для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических
подробнее...

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент
подробнее...

Сингапурские физики сообщили о первом успешном пленении нейтральных атомов индия в магнитооптической ловушке. Для этого они использовали их лазерное охлаждение с метастабильного состояния. В
подробнее...

Коллаборация MicroBooNE подвела итоги нескольких лет работы по проверке гипотезы о том, что причиной аномального сигнала детектора MiniBooNe стал избыток электронных нейтрино. Три разные группы
подробнее...

Ученые Института математических проблем биологии РАН (Пущино) провели компьютерное исследование структурных и физических свойств самоорганизующихся пептидных нанотрубок на основе дипептида
подробнее...

Научная группа из Сколтеха и Сеченовского университета напечатала на 3D-принтере образцы из пористого сплава железа и кремния — создатели считают этот материал перспективным для дизайна костных
подробнее...

Международный коллектив, объединивший исследователей из разных областей, среди которых и антрополог МГУ, исследовал ДНК из семи захоронений кыргызстанских кладбищ Кара-Джигач и Бурана, где,
подробнее...

Новое исследование британских ученых раскрывает механизм, с помощью которого гены, кодирующие подмножество длинных некодирующих РНК, взаимодействуют с соседними генами, регулируя развитие и функцию
подробнее...