CP v2

Tag: Michigan State University

  • Atrodo kaip paprasta gėlė, bet išgyvena ten, kur žūsta kitos: mokslininkai rado paslaptį

    Atrodo kaip paprasta gėlė, bet išgyvena ten, kur žūsta kitos: mokslininkai rado paslaptį

    Vakarų Šiaurės Amerikoje auganti gėlė Erythranthe guttata iš pirmo žvilgsnio neatrodo išskirtinė, tačiau jos gebėjimas prisitaikyti stebina net botanikus. Mičigano valstijos universiteto tyrėjų komanda, vadovaujama Davido Lowry, išnagrinėjo, kaip šis augalas pakelia druskos poveikį ir kodėl kai kuriose vietovėse klesti ten, kur kiti augalai greitai sunyksta.

    Tyrimo rezultatai paskelbti mokslo leidinyje American Journal of Botany. Mokslininkai pabrėžia, kad supratus, kaip augalai toleruoja druskingumą, ateityje gali atsirasti naujų būdų didinti ir kitų rūšių, įskaitant žemės ūkio augalus, atsparumą vis dažnėjančiam dirvožemio druskėjimui.

    Druskingumo problema neapsiriboja pajūriu. Druskos į aplinką patenka ir žiemą barstant kelius, o stipresnės audros bei jūros vandens užliejimai vis dažniau paveikia pakrančių ekosistemas, todėl augalai susiduria su papildomu stresu ir vandens apykaitos sutrikimais.

    Pajūryje augalams nuolat tenka atlaikyti druskingą rūką: vėjas pakelia smulkias jūros vandens daleles, kurios nusėda ant lapų ir dirvos paviršiaus. Augalams tai nėra vien nemalonus apnašas, nes didesnės druskos koncentracijos trikdo vandens pasisavinimą, skatina audinių džiūvimą, lėtina augimą ir gali tapti mirtinos.

    Tyrėjai lygino pajūrio ir žemyninių vietovių augalus, surinktus iš dešimties vietų Oregone ir Kalifornijoje. Laboratorijoje jie atkūrė pakrančių sąlygas, augalus purškė jūros vandeniu, leido jam išdžiūti, o vėliau matavo natrio kiekį lapuose, kad įvertintų, kiek druskos realiai patenka į augalo audinius.

    Paaiškėjo ryškus skirtumas: skaičiuojant pagal vieną kvadratinį centimetrą lapo ploto, pakrantėse augę augalai turėjo apie 30 proc. mažiau natrio nei jų giminaičiai iš žemyno gilumos. Tai rodo, kad svarbiausias atsparumo veiksnys gali būti ne gebėjimas ištverti druską jau lapo viduje, o gebėjimas riboti, kiek jos apskritai prasiskverbia į audinius.

    Mokslininkai tikrino, ar skirtumą galėtų paaiškinti lapų sandara, pavyzdžiui, mažesnis angų skaičius ar greitesnis vandens nubėgimas nuo paviršiaus. Vis dėlto analizuoti morfologiniai požymiai nepaaiškino, kodėl pakrančių augalai sukaupia mažiau druskos, todėl tikėtina, kad lemiami yra gilesni fiziologiniai ar biocheminiai mechanizmai.

    Ši kryptis svarbi platesniame kontekste, nes druskėjantis dirvožemis yra viena iš priežasčių, mažinančių augalų produktyvumą ir biologinę įvairovę. Jei būtų aiškiai identifikuoti mechanizmai, leidžiantys augalams efektyviau „neįsileisti“ druskos į lapus, tai galėtų tapti pagrindu selekcijai ar kitoms priemonėms, padedančioms prisitaikyti prie kintančių klimato ir aplinkos sąlygų.

  • Study identifies DeltaFosB in the hippocampus as a key driver of cocaine relapse, opening a path to targeted treatments

    Study identifies DeltaFosB in the hippocampus as a key driver of cocaine relapse, opening a path to targeted treatments

    Scientists at Michigan State University have pinpointed a brain protein that appears to be essential for the circuit changes that fuel cocaine relapse, offering a clearer biological explanation for why cravings can persist long after use stops. The findings, published in Science Advances and supported by the US National Institutes of Health, focus on a molecule called DeltaFosB.

    The research highlights the hippocampus, a region central to memory and learning, and its interaction with reward pathways involved in drug seeking. By linking relapse risk to durable changes in these circuits, the study adds weight to the view that cocaine addiction is driven by brain biology rather than willpower alone.

    How cocaine rewires memory circuits

    Unlike opioids, stopping cocaine does not typically cause severe physical withdrawal, yet relapse remains common, and no FDA-approved medication is specifically indicated for cocaine use disorder. Cocaine’s surge of dopamine reinforces drug-taking, while memory-linked cues can later reignite the urge to use.

    Using mouse models and a specialized CRISPR-based approach, the team found that DeltaFosB acts like a genetic switch in a pathway connecting reward centers and the hippocampus. With repeated cocaine exposure, DeltaFosB accumulates and changes how neurons respond, increasing the drive to seek the drug.

    Genes that intensify cocaine seeking

    The researchers also identified genes influenced by DeltaFosB after longer-term cocaine exposure, including calreticulin, which helps regulate how neurons communicate. In experiments, higher calreticulin activity appeared to boost signaling in pathways that promote continued cocaine seeking.

    Crucially, the study suggests DeltaFosB is not merely associated with these adaptations but required for them to fully develop. When the protein’s role was disrupted, cocaine did not produce the same patterns of brain activity changes linked to persistent drug seeking.

    What this could mean for treatment

    Because many of the implicated genes and circuits are conserved across mammals, the authors say the findings could help guide human research, though direct clinical implications remain years away. The group is now collaborating with the University of Texas Medical Branch to develop compounds aimed at altering how DeltaFosB binds to DNA.

    Future work will also explore how hormones may shape these circuits and whether addiction-related brain adaptations differ between males and females. Such insights could eventually support more personalized approaches to treating cocaine use disorder.