-
Лаборатория компьютерного дизайна материалов МФТИ под руководством известного российского ученого Артема Ромаевича Оганова занимается предсказанием кристаллических структур. Ученые, обладая уникальным инструментом для теоретического анализа вещества, работают над колоссальным множеством проектов. Они ищут новые полезные материалы, исследуют содержимое земных недр и других планет, улучшают лекарства и решают задачи по предсказанию структуры белков. В лаборатории трудится большой интернациональный коллектив, часть направлений работы которого описана в этой статье.
-
Любимый подопытный орган в лаборатории биофизики возбудимых систем Московского Физтеха — сердце. Ученые исследуют причины возникновения аритмий и учатся контролировать свойства тканей с помощью света. В норме волны возбуждения, пробегая по сердцу, координируют его сокращения. Если возбудимая ткань нарушена, то такие волны могут разрываться. К чему это приведет? Оказывается, могут возникнуть вихри возбуждения, которые сбивают работу главного насоса организма. Как исследуют сердечное «волнение», управляют им, и вообще, почему всё это так важно — узнáем из первых рук.
-
Большая интернациональная группа ученых, возглавляемая работающим в Барселоне биоинформатиком Федором Кондрашовым, совершила маленький прорыв в понимании эпистаза - процесса влияния друг на друга различных сайтов генома. Исследовав несколько десятков тысяч мутаций зеленого флуоресцентного белка (GFP), ребята создали экспериментальную модель эпистаза. Это позволит лучше изучить как сам эпистаз (крайне важный и любопытный момент фундаментальной эволюционной геномики), так и связанные с ним практические процессы.
-
Метод рентгеноструктурного анализа до сих пор является «золотым стандартом» в исследовании пространственной организации биополимеров, в частности белков. Несмотря на это, он не лишен существенных недостатков и ограничений: необходимые кристаллы трудно получать, кристаллизуемые молекулы обычно помещают в условия, далекие от таковых в клетке (температура, ионная сила и т. п.), получаемая структура зачастую является «средним по палате», а информация о подвижности молекул и вовсе напрямую недоступна. Однако новые фемтосекундные рентгеновские лазеры сулят истинный переворот в области структурной биологии. Возможно, в скором будущем кристаллизовать и вовсе не придется, а исследователи будут снимать «кино» про единичные молекулы с атомарным разрешением.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Вы не задумывались, что привычные нам животные, да и мы сами, могли бы выглядеть иначе? Жизнь началась с того, что образовалась клетка — единица всего живого, развитие которой происходило под действием внешних физических полей: гравитационного и электромагнитного. Изменение внешнего воздействия приводит к изменению механического напряжения внутри клетки, которое должно сопровождаться адекватной реакцией клетки без потери способности к самовоспроизведению и полноценной жизнедеятельности. Выраженность и последствия деформаций будут зависеть от собственных механических характеристик клетки и чувствительности ее механосенсоров, на роль которых претендуют различные структуры. Рассмотрим, что же известно о четырех из них: внеклеточном матриксе, механочувствительных ионных каналах, подмембранном и внутреннем цитоскелете.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: «Только ленивый не занимался митохондриями!» — сказал один профессор. И действительно, митохондрии — очень популярный объект исследования, ведь в них происходит множество сложнейших биохимических и биофизических процессов, обусловливающих широкий набор функций данных органелл. Но, несмотря на активность исследователей, многие механизмы этих процессов и свойства отдельных компонентов митохондрий остаются загадкой. Это связано в первую очередь с отсутствием подходящих неинвазивных методик. В ходе междисциплинарного проекта, проводимого группой биофизики клетки Биологического ф-та МГУ и лабораторией неорганического материаловедения химического ф-та МГУ совместно с коллегами из Германии и Дании, удалось создать методику на основе спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния для селективного исследования цитохрома с непосредственно в живых митохондриях. Статья опубликована в журнале Scientific reports.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР) появилась более 80 лет назад и с тех пор широко используется в физике, химии и многих прикладных областях. Метод привлекателен тем, что на исследуемый образец воздействует только свет и ничего более, но при этом можно получать эксклюзивную информацию о свойствах объекта, которую нельзя получить другими методами. Однако минус КР для исследования живой клетки состоит в том, что получается сигнал со слишком низкой интенсивностью. Тем не менее за последние десятилетия появилось несколько усовершенствований, которые позволили значительно усиливать сигнал, что открыло широкие возможности для применения КР в исследованиях живых клеток и тканей. В обзоре будет рассказано о принципах данных подходов и об их применении для решения современных биофизических и биомедицинских задач.
-
Если сотрудник лаборатории клеточного гемостаза и тромбоза ФНКЦ ДГОИ в разговоре замечает: «Жизнь сложна», то это не обязательно значит, что ему тяжело живется (хотя ученому в России сейчас (да и всегда) действительно приходится непросто). Смысл внутрилабораторной шутки двойной: специальностью команды, ее путеводной звездой и идеологической базой является исследование динамики сложных биологических систем, закономерностей их устройства и регуляции, методов исследования и методов воздействия на них. Гематология, тромбоциты, гемостаз и тромбоз для нее составляют только главную область применения этого подхода. Правда, очень важную область.
-
Раньше для оптогенетических манипуляций использовали управляемые светом натриевые каналы, с помощью которых можно было активировать нервные клетки. А теперь биоинженеры создали управляемый светом калиевый канал, с помощью которого можно, наоборот, сбрасывать потенциал на мембранах нейронов и других клеток.
-
Нашего героя принято считать соперником и ненавистником Менделеева. Однако в этой истории не всё до конца ясно. Что точно можно сказать — это был один из разностороннейших химиков мира. Он «придумал» ионы и получил «нобеля» за свою диссертацию, которую с трудом пропустил диссертационный совет. Он применил законы физики и химии к биологии, он занимался парниковым эффектом и шаровыми молниями... В общем, встречайте — Сванте Аррениус, третий нобелевский лауреат по химии. Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии».
