Ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН показали, что у самцов мышей, 20 дней находившихся в условиях постоянных конфликтов с враждебно настроенными представителями своего же вида, в различных отделах мозга повышается или снижается экспрессия генов семейства коллагена.

Это приводит к изменениям в строении внеклеточного матрикса между нейронами, в результате чего поведение грызунов тоже меняется. Описываемое исследование - первое, в котором выявлены изменения строения внеклеточного матрикса при интенсивном давлении со стороны "социума". С текстом научной статьи можно ознакомиться на сервере биологических препринтов biorXiv.

Коллаген - один из главных белков внеклеточного матрикса (ВКМ). Также он входит в состав волос и ногтей. У этого белка существует около 30 разновидностей, и каждая из них кодируется собственным геном, отсюда понятие "гены семейства коллагена". Внеклеточный матрикс - это смесь сложных белков и углеводов, в которую погружены клетки различных видов. ВКМ поддерживает их, а также служит "рельсами" при миграции нервных клеток во время эмбрионального развития.

Известно, что мутации в некоторых генах семейства коллагена приводят к нарушениям развития нервной системы. Так же известно, что регулярные стычки с другими особями провоцируют у самцов мышей состояние, похожее на депрессию. Особенно явно это выражено у тех грызунов, которые постоянно проигрывают в драках. У выигрывающих самцов развивается повышенная, неадекватная обстановке агрессивность. Исходя из этих вводных исследователи решили выяснить, существует ли связь побед и поражений отдельно взятого самца мыши и состояние коллагена внеклеточного матрикса в его головном мозге.

Для этого они сформировали пары грызунов одинаковой массы в возрасте 10−12 недель. Каждую такую пару посадили в отдельную клетку с прозрачной перегородкой посередине. Через нее мыши могли видеть, слышать и нюхать друг друга, но она мешала им вступить в драку. После двух-трех дней, в течение которых грызуны привыкали к новому жилищу, перегородку поднимали на 10 минут. В это время самцы выясняли отношения, преследуя друг друга и кусаясь.

В тот же день после нескольких таких "сеансов общения" становилось понятно, кто из самцов доминирует и побеждает в стычках, а кто постоянно терпит поражение и не нападает, а только защищается. После этого ученые меняли состав пар: проигравшего пересаживали в клетку, где жил незнакомый победитель. Чаще всего статус особей в новых комбинациях самцов не менялся: бывший проигравший так и оставался терпящим поражения, а бывший победитель превосходил очередного соперника.

Поднятие перегородки для начала драки и пересаживание повторяли каждые сутки в течение 20 дней. Как и в предыдущих исследованиях, доминантные самцы становились излишне агрессивными, а у подчиненных особей развивалось подобие депрессии. Кроме победителей и проигравших была и контрольная группа грызунов того же возраста, не вступавших в драки в эти 20 дней.

На 21-й день мышей умерщвляли, вынимали из них мозг и анализировали экспрессию (работу) генов семейства коллагена в различных его участках. Оказалось, что она ослаблена в гиппокампе самцов-"вечно проигравших" и усилена в стриатуме и гипоталамусе самцов-победителей. У представителей обоих групп гены коллагена в вентральной тегменталной области мозга были менее активны, чем у грызунов из контрольной группы.

Каким конкретно нейрохимическим событиям в головном мозге мышей такие изменения соответствуют, пока невозможно сказать, как и предположить порядок этих событий. Однако авторы четко показали, что после долгого пребывания мышей в ненормальной социальной обстановке у них нарушается выработка основного белка ВКМ. Почти наверняка это один из факторов, изменяющих их поведение.

Источник: Chrdk

Похожие новости

  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    1829
  • 10/11/2016

    О перспективных направлениях исследований в области биоэнергетики

    ​Academcity продолжает анонсировать инновационные решения, которые будут представлены на форуме "Инновационная энергетика". Сегодня предлагается ознакомиться с перспективным направлением исследований в области биоэнергетики.
    1255
  • 03/02/2016

    Для чего ученые красят пшеницу?

    ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы.
    3123
  • 25/08/2016

    Новосибирские генетики создали маркер для обнаружения раковых клеток

    ​В Новосибирске научились определять среди клеток рака "ключевых убийц", виновных в возникновении опухолей. Однако без господдержки маркер не сможет послужить людям.Ученые всего мира ищут способ победить рак, пытаясь создать препарат, с помощью которого можно отслеживать и помечать опасные клетки.
    1674
  • 19/11/2018

    Биолог из Новосибирска разработал мобильное приложение для сельского хозяйства

    Труд агрономов и селекционеров иногда содержит очень утомительные операции. Например, периодически им требуется подсчитывать количество зерен в колосьях пшеницы. Не делать этого вручную позволяет мобильное приложение SeedCounter, которое вместе с коллегами создал биолог Михаил Генаев из Новосибирска.
    96
  • 27/07/2017

    Учёные ИЛФ СО РАН разрабатывают методы диагностики диабета с помощью терагерцового излучения

    Исследователи из Института лазерной физики СО РАН развивают метод импульсной терагерцовой спектроскопии для диагностики сахарного диабета по характеристикам воды в плазме крови. Также учёные работают над созданием технологии неинвазивного определения этого заболевания.
    888
  • 20/06/2018

    От стресса до аутизма - один шаг?

    В секторе нейрогенетики социального поведения ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» под руководством д.б.н. Наталии Кудрявцевой разработали уникальную методику, позволяющую моделировать механизмы формирования неврологических расстройств.
    359
  • 28/08/2018

    Новосибирские ученые создали прибор для диагностики заболеваний печени на ранней стадии

    ​Уникальный аппарат для диагностики заболевания печени на ранней стадии с помощью глубокого зондирования клеток разработали ученые Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии (ГНЦ ВБ) "Вектор" Роспотребнадзора и двух научных институтов Сибирского отделения РАН, сообщил в понедельник в рамках Международного форума "Технопром-2018" в Новосибирске ведущий научный сотрудник ГНЦ ВБ "Вектор" Владимир Генералов.
    310
  • 27/11/2018

    Крыса узнает ракового больного по запаху: уникальное открытие российских ученых

    ​Первый в мире диагностический прибор с использованием... спящей крысы представят в среду ученые в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте Минздрава РФ. С помощью его можно обнаруживать рак легких, туберкулез и другие опасные заболевания на самых ранних стадиях.
    513
  • 13/04/2016

    В ИЦИГ СО РАН создают базу данных для обработки научной информации

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают универсальную систему для поддержки селекционно-генетических экспериментов, пока что тестируя ее на проектах, связанных с изучением пшеницы.
    1489