Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Сокращает ли активность нейронов продолжительность жизни?
Содержание
- 1. Сокращает ли активность нейронов продолжительность жизни?
- 2. Zullo, J.M., Drake, D., Aron, L. et
- 3. Соотношение между уровнем матричной РНК белка-репрессора REST
- 4. Мыши, без гена REST. Более возбудимые.
- 5. Нематоды C. elegans, обработанные веществами, снижающими возбуждение, дольше живут
- 6. Генно-модифицированные нематоды с повышенной экспрессией гена-ортолога RESTменее
- 7. C. elegans с встроенными генами хлорных каналов
- 8. Активация тормозных рецепторов во всех нейронах или только в возбуждающих увеличивает продолжительность жизни C. elegance.
- 9. Через 20 поколений получены мухи, демонстрировавшие более
- 10. - Снижение конкурентноспособности, фертильности и устойчивости к
- 11. Отбор крыс на способность к решению экстраполяционной
- 12. Обучение крыс в лабиринте Трайона и последующее
- 13. линия bright Поведение- более выраженная реакция
- 14. Возбуждение уменьшает продолжительность жизни C elegansОтбор на
- 15. Большая часть генома используется мозгомПластические изменения активности
- 16. Регуляция транскрипции генов служит связующим звеном между
- 17. Слайд 17
- 18. Для решения сложных задач мозг «расслабляет хроматин»?Когнитивная
- 19. Grassi et al. Cereb Cortex. 2017 Aug
- 20. Gadd45Editors: Liebermann, D A., Hoffman, B (Eds.) 2013Gadd45a декоденсатор геторохроматинаактивируется глутаматом
- 21. Benjamin JS, Pilarowski GO, Carosso GA, Zhang
- 22. Когнитивные функции,возбуждение и пластичность геномасвязаны
- 23. Биологическая жизнь – это путешествие Одиссея между Сциллой и Харибдой
- 24. Повышение пластичности геномаБонус: возможность нахождения новых решений
- 25. The Complete Genome Sequences, Unique Mutational Spectra,
- 26. Каждый нейрон содержит в среднем более 120
- 27. Мозг приобретает новую информацию благодаря эпигенетике, а
- 28. Рисунок из статьи:Suzana Herculano-Houzel (2009) The human
- 29. “Human-Specific NOTCH2NL Genes Affect Notch Signaling and
- 30. Слайд 30
- 31. Преждевременное появление нейронов в органоидах с выключенным геном NOTCH2NL
- 32. Увеличение числа нейронов «увеличивает расстояние между Cциллой
- 33. Слайд 33
- 34. Слайд 34
- 35. Скачать презентанцию
Zullo, J.M., Drake, D., Aron, L. et al. Regulation of lifespan by neural excitation and REST. Nature 574, 359–364 (2019)РЕГУЛЯЦИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ НЕЙРОНАЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ и белком REST.16 October 2019 Moderation of
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Zullo, J.M., Drake, D., Aron, L. et al. Regulation of
lifespan by neural excitation and REST. Nature 574, 359–364 (2019)
РЕГУЛЯЦИЯ
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ НЕЙРОНАЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ и белком REST.16 October 2019
Moderation of neural excitation promotes longevity
Общее возбуждение нейронов является основным фактором, определяющим продолжительность жизни, оно ниже у долгожителей и выше у умерших в более раннем возрасте людей
Слайд 3Соотношение между уровнем матричной РНК белка-репрессора REST (по оси х)
и усредненным пулов мРНК генов, имеющий сайт связывания REST и
характеризующихся пониженной активностью у долгожителей (ось y). С, увеличение содержания REST в ядрах нейронов 100 летних долгожителей.
Слайд 6Генно-модифицированные нематоды с повышенной экспрессией гена-ортолога REST
менее возбудимы и дольше
живут
А нокаут по тем же генам сокращает жизнь и повышает
возбудимость
Слайд 7C. elegans с встроенными генами хлорных каналов дрозофилы , чувствительных
к гистамину
Вводим в среду гистамин – открываются хлорные каналы, нейроны
тормозятся 
Слайд 8Активация тормозных рецепторов во всех нейронах или только в возбуждающих
увеличивает продолжительность жизни C. elegance.
Слайд 9Через 20 поколений получены мухи, демонстрировавшие более высокую скорость обучения
и лучшую память, но не отличавшиеся по способности воспринимать, различать
или «уделять внимание» стимулу.Отбор особей на способность устанавливать ассоциацию между сложным запахом и вкусом (Mery, Kawecki, 2002; 2003)
Слайд 10- Снижение конкурентноспособности, фертильности и устойчивости к стрессу (Mery, Kawecki,
2004, 2005).
Снижение на 15 % продолжительности жизни
- Отбор на продолжительность
жизни привел к ухудшению на 40 % способности обучаться в молодом возрасте) (Burger et al., 2008). Хорошо обучающиеся мухи:
Слайд 11Отбор крыс на способность к решению экстраполяционной задачи (Крушинский Л.
и др., 1975).
Быстрее, чем прогресс в решении задачи, в
ряду поколений нарастал страх перед экспериментальной обстановкой, что привело к полной невозможности проводить дальнейшие эксперименты. 
Слайд 12Обучение крыс в лабиринте Трайона и последующее получение двух линий
животных, отобранных по способности к обучению: «умных» (bright) и «тупых»
(dull). 1942.Tryon R. C. Individual Differences.
Comparative Psychology. Ed. Moss. N.Y. Prentice-Hall. 1942.
Слайд 13линия bright
Поведение
- более выраженная реакция страха и высокая
тревожность в модели с эмоциональным резонансом и в открытом поле
(Хоничева и др., 1986).- самцы достоверно чаще проигрывали dull самцам в драках и занимали подчиненное положение (Золотарева и др., 1987; Крушинская и др., 1988).
- в социальном поведении преобладали реакции защитного характера
предрасположенность к алкоголизму, более выраженная, чем у крыс, полученных в результате отбора на алкоголизм (Amit, Smith, 1992).
Слайд 14Возбуждение уменьшает продолжительность жизни C elegans
Отбор на когнитивные способности приводит
к повышению возбудимости и тревожности (мыши, крысы)
Способность к обучению коррелирует
с возбуждением и обратно коррелирует с продолжительностью жизни дрозофилУ человека продолжительность жизни обратно коррелирует с возбуждением нейронов
ПОЧЕМУ????
Слайд 15Большая часть генома используется мозгом
Пластические изменения активности
генома в течение
всей жизни организма
Аппарат управления активностью генома
Химические средства влияния на все
системы организма
Слайд 16Регуляция транскрипции генов служит связующим звеном между опытом и поведенческими
изменениями. Как активное (de) метилирование ДНК, так и регуляция структуры
хроматина являются важнейшими регуляторами транскрипции генов во время обучения.Sweatt JD 2016 Neural Plasticity & Behavior - Sixty Years of Conceptual Advances. Review. J Neurochem.
Когнитивные функции – эпигенетический феномен
МОЛЕКУЛЯРНАЯ НЕЙРОБИОЛОГИЯ
Shots - Health News : NPR
Слайд 18Для решения сложных задач мозг «расслабляет хроматин»?
Когнитивная активация:
От повышения возбуждения
мозга (ХХ век) к повышению «предрасположенности» генома мозга к эпигенетической
регуляции (начало ХХI века, 2010-2019)«В математике важно не столько умение напрячь мозг, сколько умение его расслабить»
Джон Нэш
Необходимое (но не достаточное) условие
Слайд 19Grassi et al. Cereb Cortex. 2017 Aug 1;27(8):4166-4181. doi: 10.1093/cercor/bhx095.
Нейрональная
активация приводит также к повышенной экспрессии ферментов, расслабляющих хроматин, особенно
ДНК-деметилаз семейства Gadd45. В мышиной модели депрессии мы наблюдали снижение транскрипции всех типов Gadd45.Возбуждение вызывает деконденсирование хроматина в гиппокампе
Слайд 20Gadd45
Editors: Liebermann, D A., Hoffman, B (Eds.) 2013
Gadd45a декоденсатор геторохроматина
активируется
глутаматом
Слайд 21Benjamin JS, Pilarowski GO, Carosso GA, Zhang L, Huso DL,
Goff LA, Vernon HJ, Hansen KD, Bjornsson HT. A ketogenic
diet rescues hippocampal memory defects in a mouse model of Kabuki syndrome.Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jan 3;114(1):125-130
Деконденсация хроматина, нейрогенез и когнитивные функции.
исследования на мышиной модели синдрома Кабуки.
Перекондесирован хроматин из-за мутации
- снижены когнитивные функции, нет нейрогенеза
Активация механизмов деконденсации хроматина – активирует нейрогенез, улучшает когнитивные функции
Слайд 24Повышение пластичности генома
Бонус: возможность нахождения новых решений
Плата : накопление
мутаций, в первую очередь вредных, снижение общей приспособленности
Снижение пластичности (консервация)
Бонус:
защита генома от повреждений, повышение приспособленности Плата: снижение приспособленности при изменении внешних условий
*снижается и их устойчивость к новым вредным мутациям ? Johnson et al., Science. 2019. V. 366. P. 490–493. DOI: 10.1126/science.aay4199..
В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ и в ПОПУЛЯЦИИ
Слайд 25The Complete Genome Sequences, Unique Mutational Spectra, and Developmental Potency
of Adult Neurons Revealed by Cloning. Neuron.
2016Мутации
генома
нейронов
Слайд 26Каждый нейрон содержит в среднем более 120 мутаций, мутации уникальны
и не присутствуют в других клетках.
Мутации характерны для эволюционно-консервативных областей,
содержащих гены и регуляторные сайты.- Нейроны накапливают больше мутаций в генах, которые чаще экспрессируются.
Слайд 27Мозг приобретает новую информацию благодаря эпигенетике, а расплачивается «генетикой»?
Эпигенетические факторы
определяют не только уровень экспрессии генов, но и степень «защищенности
генома», от мутаций, мобильных элементовСвязь, как правило, обратная
Деметилирование, деконденсация хроматина – повышение экспрессии генов и снижение устойчивости к мутагенам
Слайд 28Рисунок из статьи:
Suzana Herculano-Houzel (2009) The human brain in numbers:
a linearly scaled-up primate brain.
Крушинский А.Л. Плата за решение
задачи: биофизические предпосылки и возможные эволюционные последствия // Российский журнал когнитивной науки. 2015. Т. 2. № 1. С. 52 – 61. Мутагенез – процесс случайный. Защитить может увеличение числа нейронов.
Это происходит в эволюции.
Чем больше нейронов, тем слабее будет зависимость продолжительности жизни от их работы.
Слайд 29“Human-Specific NOTCH2NL Genes Affect Notch Signaling and Cortical Neurogenesis” by
Ian T. Fiddes, et al., Cell. Published May 31 2018.
doi:10.1016/j.cell.2018.03.051Ген, отличающий человека от высших приматов, увеличивает эффективность производства нейронов из одного пула стволовых клеток
Слайд 32Увеличение числа нейронов
«увеличивает расстояние между Cциллой и Харибдой»
Но чтобы
это сработало, активность должна быть распределена между ними, если часть
нейронов неактивна, это все равно, что их нет.
