Ученые впервые представили синапс в виде 3D-модели

47
Ученые впервые представили синапсы в виде 3D-модели
Ученые впервые представили синапсы в виде 3D-модели

Без синапсов мозг не функционирует. Они являются контактными местами, благодаря которым нервные клетки общаются друг с другом. До сих пор строение и оснащение этих сложных структур оставались загадкой. Теперь ученый Сильвио Риццоли из Медицинского центра при Геттингском университете впервые сымитировал все важные элементы синапса, представив их в виде трехмерной модели. Впечатляющее видео рассказывает о детальном строении синапса у крыс.

Как сообщают исследователи в специальном журнале Science, модель включает примерно 300 000 белков, которые расположены с большой анатомической точностью. Как их количество, так и точное расположение представлены в соответствии с оригиналом. Чтобы сымитировать синапс, ученые изъяли у крыс части мозга и исследовали содержащиеся в них молекулы. «С помощью 3D-модели синапса мы можем теперь впервые показать, что белки необходимы в совершенно разном количестве для разных процессов в пределах синапса», — говорит Беньямин Вильгельм, который тоже работает в центре.

Особый интерес у ученых вызвали так называемые синаптические везикулы — маленькие пузырьки, которые находятся в синапсах. Они содержат медиаторы, которые передают информацию. Если эти медиаторы освобождаются, то везикулы погибают. Тогда строительные элементы перерабатываются, чтобы производить новые везикулы.

Исследователи обнаружили, что каждая клетка содержит примерно 26 000 белков, которые участвуют в производстве медиаторов из пузырьков. Белки, которые отвечают за переработку везикул, представлены лишь 1000-4000 копиями на синапс.

Конечная цель ученых – реконструировать полностью нервную клетку. Тогда, используя результаты исследований, посвященных функционированию и взаимодействию отдельных белков, можно было бы симулировать функционирование клетки.

По материалам Spiegel.de