Hitech logo

Идеи

Ученые выявили математическую закономерность в человеческих клетках

TODO:
Георгий Голованов19 сентября 2023 г., 17:38

Человеческое тело состоит из сложной системы триллионов клеток разных форм и размеров, поддерживающих в организме жизнь. Собрав данные об основных типах этих клеток, ученые вскрыли математические закономерности в отношениях между ними. Например, чем больше размер клеток, тем меньше их количество. А клетки разных размеров обладают равной общей массой.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Соотношение размера и количества имеет множество названий. В экологии это спектр Шелдона, в честь океанолога Реймонда Шелдона. Сортируя планктон по размеру по логарифмической шкале, он установил, что масса организмов каждого класса одинаковая. При увеличении размера количество отдельных организмов растет, а масса не меняется.

Та же тенденция была отмечена в лингвистике Джорджем Ципфом. Если проанализировать частотность слов в тексте, больше всего в нем будет коротких и распространенных слов, а чем длиннее и реже слово, тем оно реже встречается.

Для того чтобы обнаружить ту же закономерность в человеческих клетках, потребовалось колоссальное количество данных. Ученые из Стэнфордского университета начали собирать данные больше десяти лет назад. Всего им удалось привлечь свыше 1500 источников, чтобы показать, что универсальный закон присутствует в клетках обычных мужчин, женщин и детей.

В среднем, взрослый мужчина состоит из 36 трлн клеток, женщина — из 28 трлн клеток, 10-летний ребенок — из 17 трлн клеток, пишет Stanford News.

Кроме того, ученые смогли лучше понять, сколько в организме человека клеток каждого типа. К примеру, общее количество лимфоцитов раньше недооценивали — вместо 500 млрд их скорее 2 трлн. Понимание общего количества лимфоцитов имеет важное значение для больных лейкемией и ВИЧ. Более того, количество клеток определяется их делением, процессом, который может выйти из-под контроля и привести к образованию злокачественных опухолей.

Однако даже несмотря на то, что закономерность в соотношении количества и размера прослеживается в языке, биомассе океана и человеческих клетках, ее происхождение остается для ученых загадкой.

Недавнее исследование американских ученых дало понимание того, как опухоль структурно организует свою клеточную архитектуру в ответ на высокие метаболические потребности роста. Это открытие указывает на новые универсальные возможности борьбы с раком.