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

  • 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.
    2329
  • 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.
    1391
  • 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.
    2930
  • 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.
    2596
  • 23/04/2021

    Академпарк новосибирского научного центра представил новые технологии сити-фермерства

     Технологии сити-фермерства – выращивания в условиях искусственного микроклимата в вертикальных фермах овощных культур и клубники, а также микрозелени и съедобных цветов, 23 апреля в ходе пресс-тура в Академпарк Новосибирского научного центра (ННЦ) представлены заместителю Губернатора Новосибирской области Ирине Мануйловой и представителям СМИ региона.
    488
  • 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.
    3894
  • 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.
    2192
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    934
  • 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.
    2635
  • 31/03/2021

    Академический час для школьников. 2021, март – месяц Года науки и технологий, посвященный новым медицинским технологиям

    31 марта 2021 г. в 15.00 в Доме ученых СО РАН состоится  лекция `кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Сергея Викторовича Кулемзина «Как лечить Covid-19».
    359