Юный техник, 2015 № 09 - страница 11

Но что именно в живом организме подсказывает, до каких размеров ему стоит расти? Оказывается, здесь неоценимую услугу, как и во многих других случаях, нам и другим существам, живущим на планете Земля, оказывают гены.

В этом недавно убедилась международная группа ученых под руководством доктора Макото Фурутани-Сейки из Университета регенеративной медицины Японии. Исследователи из Японии, Австрии и США идентифицировали ген YAP, который помогает организму противостоять действию гравитации, и показали, что произойдет, если его работа будет нарушена.

В своей статье ученые пишут, что при повреждении гена YAP у рыбки оризии ее ткани искажаются в направлении силы тяжести, а также теряют пропорции, в результате чего у нее развивается плоское, почти двумерное тело. Они также обнаружили, что разрушение гена YAP в клетках человека опять-таки приводит к искажениям формирования клеточных 3D-кластеров.

структуры. Для зрения необходимо, чтобы все части глаза имели уникальные трехмерные формы и были точно выровнены по продольной оси органа. Иначе мы попросту не смогли бы видеть. За это и отвечают гены гравитации.

Тот же механизм лежит в основе правильного формирования тканей в развивающемся организме.

Человеческий глаз состоит из линзы и куполообразной

Кандидата в космонавты готовят к экспериментам на центрифуге.

Один из соавторов разработки, доктор Штефан Бегби, сказал на пресс-конференции журналистам: «Сегодня мы можем выращивать 3D-скопления клеток в лаборатории, но не можем воспроизвести точные структуры отдельных тканей, необходимых для выращивания таких сложных органов, как глаза или сердце. На основе обнаруженной роли гена YAP мы надеемся воздействовать на выращиваемые ткани с целью создания сложных органов для дальнейшей пересадки».

Правда, как именно работает антигравитационный ген, как и когда он включается, какие другие гены находятся у него в подчинении, исследователям еще только предстоит выяснить.

Дальнейшие эксперименты, как надеются ученые, не только позволят узнать, почему мы стали выглядеть так, как выглядим сейчас, но и помогут разработать надежные методы создания искусственных органов. Управляя генетической системой, отвечающей за «объемность» органа, трансплантологи, например, смогут выращивать в лаборатории печень или почку точно таких размеров, какие нужны данному конкретному пациенту.

Контроль над генами гравитации, очевидно, помог бы и космонавтам, которым при взлете и посадке приходится переносить немалые перегрузки. Пока же их спасают специальные перегрузочные кресла с индивидуальными ложементами, которые изготавливают для каждого члена экипажа. Процедура, кстати, весьма любопытная. Начинается все с того, что космонавт ложится в специальную ванну с теплым жидким гипсом. Потом гипс застывает, и точно по форме тела каждого космонавта изготавливают ложементы.

При длительных экспедициях космонавты прилетают на станцию на одном «Союзе», а улетают на другом. В этих случаях они всегда переносят свои ложементы из одного корабля в другой.

Для изготовления искусственных мускулов исследователи применяют всевозможные материалы на основе диоксида ванадия, электроактивные эластомеры, скрученные нанотрубки и даже «мятый» графен. Однако проблема заключается в том, что, как правило, такие мускулы способны либо с усилием расширяться, либо, напротив, только сокращаться.

И лишь недавно ученые из Национального университета Тайваня успешно решили эту проблему, сообщает издание Applied Physics Letters. «Сейчас существует множество способов создания искусственных мышц, — пишет в своей статье руководитель исследования профессор Вэнь-Пин Ши. — В прошлом году, к примеру, из обыкновенной рыболовной лески ученые сконструировали искусственные мышцы, которые оказались в 100 раз мощнее мышечных волокон человека. Однако у всех предложенных технологий создания искусственных мускулов была масса недостатков».