Биология в России: люди и открытия

Обычно, когда говорят о научных открытиях, особенно в биологии, имеют в виду хорошо финансируемые научные учреждения «первого мира», а о России если и вспоминают, то лишь в свете лучей былой славы. Переломим же этот тренд и расскажем, что не перевелись еще науки о жизни на земле русской! С патриотизмом в душе в хорошем смысле этого слова, в этом спецпроекте поговорим с нашими современниками — исследователями из России, изучающими основы жизни: от молекулярных биологов до зоологов и ботаников. Здесь вас ждет серия интервью — как текстовых, так и в форме научно-популярных фильмов, образующих серию «Суперлаба».

---

Спецпроект реализуется при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий».

Партнер спецпроекта — компания BioinnLabs.

---

Министерство образования России активно содействует популяризации науки, поддерживает молодых исследователей и формирует передовую инфраструктуру для отечественных институтов и университетов.

«Десятилетие науки и технологий» — это масштабная государственная инициатива в России, проводимая с 2022 по 2031 год. Проект включает в себя комплекс инициатив, проектов и мероприятий. Все они направлены на усиление роли науки и технологий в решении важнейших задач развития общества и страны.

Компания BioinnLabs обеспечивает научно-исследовательские лаборатории высококачественными реагентами собственного производства и передовым оборудованием для биотехнологических и медицинских задач.

Владимир Сергеевич Науменко — нейрофизиолог, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, руководитель Лаборатории нейрогеномики поведения Института цитологии и генетики СО РАН. Уже почти четверть века он занимается генетическими основами поведения — тем, как работа генов, нейромедиаторных систем и других молекулярных механизмов мозга связана с тем, что мы называем поведением. Лаборатория, которую сегодня возглавляет Науменко, исследует эту тему уже 56 лет: за это время она прошла путь от классической физиологии и фармакологии до современной молекулярной генетики.

Один из главных объектов исследований лаборатории — серотониновая система. Серотонин (рис. 1) кажется хорошо знакомым нейромедиатором, но за ним скрывается чрезвычайно сложная система: у него 14 различных рецепторов, которые могут выполнять разные функции и объединяться в комплексы друг с другом. Исследователи изучают, как регулируется работа этих рецепторов, что происходит с ними при хроническом стрессе и как они связаны с изменениями поведения. Параллельно в лаборатории исследуют дофамин, нейротрофические факторы, генетические модели различных особенностей поведения и даже то, как меняется работа мозга в космосе.

Нейромедиаторам на «Биомолекуле» посвящен большой раздел: «Серотониновые сети» [1], «Дофаминовые болезни» [2], «Лекарства от психических расстройств: как не сойти с ума в эпоху современной фармакологии?» [3] и т. д.

Сегодня «Биомолекула» (БМ) поговорит с Владимиром Науменко (ВН) о том, почему один и тот же серотониновый рецептор может выполнять совершенно разные задачи, что общего у генетики и поведения [5], зачем ученым нужны лисицы, крысы и мыши с необычными поведенческими особенностями, как фундаментальные исследования могут привести к новым терапевтическим мишеням и что значит продолжать научную школу, созданную собственными бабушкой и дедушкой.

О выборе пути, сибирской научной школе и семейной преемственности

БМ: Можете, пожалуйста, рассказать, когда вы поняли, что хотите заниматься именно нейробиологией поведения? Что вас увлекло в этом направлении?

ВН: Сразу к сложным вопросам. Биология интересовала меня с самого детства. В школе этот предмет давался удивительно легко: то ли сказывалась внимательность на уроках — и дома уже не приходилось ничего зубрить; — то ли устройство живого мира было понятно мне на каком-то интуитивном, генетическом уровне. При этом особого интереса именно к нейробиологии тогда не было — просто нравилась биология как таковая.

Позже я поступил на биологический факультет Новосибирского Государственного Университета и попал в лабораторию, которая занималась нейробиологией. Тема быстро увлекла меня, по-настоящему понравилась, и я остался. В следующем году исполнится уже двадцать пять лет, как я работаю в лаборатории и исследую генетические основы поведения.

БМ: Вы пришли в лабораторию, которой руководила ваша бабушка — Нина Константиновна Попова. В одном из интервью вы упоминали, как она незаметно увлекла вас в свою сферу исследований. Насколько сильно ее научная школа сформировала вас как ученого?

ВН: Думаю, всех сотрудников наших лабораторий — а их много, и работают они в самых разных местах — сформировала одна научная школа. Ее создателями и основоположниками поведенческой нейробиологии и генетики поведения в Новосибирске были Нина Константиновна Попова (рис. 2), Людмила Николаевна Иванова и мой дед, Евгений Владимирович Науменко. Конечно, влияние оказывали и другие ученые, в том числе директор института, но эти трое — основные наставники.

При этом степень их личного влияния на меня была разной. Дед ушел из жизни рано, поэтому в профессиональном плане мы почти не пересекались, а вот Нина Константиновна и Людмила Николаевна сыграли огромную роль.

Их кабинеты находились рядом, на одном этаже. Я работал вместе со всеми сотрудниками, но к ним всегда можно было свободно зайти. И дело тут вовсе не в родственных связях: абсолютно каждый мог подойти, поговорить, посоветоваться или просто послушать их истории. Мы часто собирались пить чай — то в нашей, то в соседней лаборатории. Все строилось на очень теплом, живом общении.

По рассказам старших коллег, заставших деда, раньше все три лаборатории регулярно собирались вместе и живо обсуждали как научные, так и повседневные темы. Это была действительно сплоченная команда ученых, заложивших основы физиологической генетики.

БМ: Ваши бабушка с дедушкой стояли у истоков исследований в области в ИЦиГе?

ВН: Они приехали сюда, когда Академгородок только построили, с желанием заниматься передовой наукой. На тот момент они были еще кандидатами наук и начинали не со своих лабораторий: влились в уже существовавшие коллективы, проработали там какое-то время, а позже возглавили собственные лаборатории и открыли новые направления. И эта история успешно продолжается вот уже много десятилетий.

От генетики поведения к молекулярным механизмам мозга

БМ: А теперь расскажите, чем же сейчас занимаются исследователи в вашей лаборатории?

ВН: С ее основания прошло уже пятьдесят шесть лет. Все это время мы занимались исследованием генетических основ поведения. Поскольку в ИЦиГе не занимались классической физиологией, это не приветствовалось с самого основания, фокус всегда оставался именно на генетике поведения. Сейчас суть работы не изменилась, но сами исследования стали значительно более молекулярными. Если раньше мы опирались преимущественно на фармакологию и анализ поведения, то сегодня на первый план вышла молекулярная биология, а фармакологических подходов стало заметно меньше.

БМ: Давайте выделим основные направления работы.

ВН: Сейчас у нас таких направлений достаточно много. Поскольку с финансированием фундаментальной науки не все гладко, приходится работать достаточно широким фронтом. Основа, конечно, — исследование генетических основ поведения. Здесь есть два основных подхода, которые используются вообще во всем мире. Первый — так называемая прямая генетика. Вы берете животных, селекционируете их по определенному типу поведения и получаете линии, которые контрастно отличаются друг от друга. Например, наши новосибирские лисицы: в свое время диких лисиц отбирали по реакции на человека и постепенно получили животных с выраженным ручным или, наоборот, агрессивным поведением. То же самое можно делать с крысами, норками и другими животными. Важно только, чтобы поведение можно было количественно измерять и по нему проводить селекцию. А дальше вместе с поведением, сами того не зная, вы селекционируете и определенные особенности нейрохимии мозга, которые уже можно изучать фармакологическими, биохимическими и молекулярно-биологическими методами. Это классический подход.

А сейчас появилась возможность заниматься так называемой обратной генетикой: вы напрямую изменяете работу какого-нибудь гена или системы генов в живом организме, а потом смотрите, как это влияет на то или иное поведение. С помощью современных молекулярно-генетических подходов этим можно заниматься достаточно точно. Поэтому у нас в ходу оба направления — и классическая, и современная генетика. Изначально основным направлением для лаборатории было исследование нейротрансмиттерных систем. Головной мозг состоит из нейронов, которые передают электрический сигнал, но между нейронами есть синапсы — промежутки, через которые сигнал напрямую пройти не может. Поэтому здесь используются химические трансмиттеры: они выделяются из одного нейрона и действуют на рецепторы другого. Вот эти нейротрансмиттеры, рецепторы, через которые они работают, и ферменты, участвующие в их синтезе, очень сильно регулируют поведение.

Классический нейротрансмиттер, которым наша лаборатория занимается уже 56 лет, — серотонин [1]. Конечно, мы работаем и с другими — например, с дофамином [2]. Особенно активно сейчас исследуют их роль в обучении, аутизме и агрессии. Сами нейротрансмиттеры не белковые, поэтому их количество регулируется тем, сколько вещества синтезируется, сколько разрушается и так далее. А вот рецепторы, которые обеспечивают их действие на нейроны, уже кодируются генами и могут очень тонко регулироваться. Например, один и тот же серотониновый рецептор (рис. 4) [9] может находиться на самом серотониновом нейроне и работать по принципу обратной связи, регулируя выброс серотонина, а может находиться на постсинаптическом нейроне и запускать совершенно другой клеточный каскад.

Их вообще очень много. Например, у серотонина 14 различных рецепторов, и действуют они по-разному. Причем последние 10–15 лет показали, что все еще сложнее: рецепторы могут не просто отдельно сидеть на мембране, но и образовывать друг с другом комплексы, которые меняют их работу. Так что система оказалась гораздо сложнее, чем можно было изначально себе представить. Это одно из больших направлений работы лаборатории.

Другое большое направление — нейротрофические факторы (рис. 5). Помимо химических нейротрансмиттеров, в мозге есть белковые молекулы, которые кодируются определенными генами и участвуют в развитии и росте нейронов, образовании синапсов, росте шипиков на нейронах и защите клеток от различных патологических воздействий. Один из наиболее изученных нейротрофических факторов — BDNF [10]. У него достаточно сложный процессинг, и поэтому, хотя нейротрофические факторы потенциально можно использовать для лечения нейродегенеративных заболеваний, просто взять и увеличить количество такого белка не получится. Сначала образуется один белок, затем из него формируются разные формы BDNF, которые могут действовать через разные рецепторы и давать совершенно разные эффекты: одна форма, например, может запускать апоптоз, а зрелый белок — наоборот, стимулировать нейрогенез.

Поэтому сначала нужно понять, как все это работает, чтобы не сделать хуже. А уже потом думать о лечении. Один из проектов у нас связан с дофаминовым нейротрофическим фактором. Он относительно недавно открыт, но уже прошел вторую фазу клинических испытаний в Европе для лечения болезни Паркинсона . Он защищает дофаминовые нейроны, которые разрушаются при этом заболевании. А вот что он еще делает и как именно работает, пока толком никто не знает, потому что рецептор для него до сих пор не обнаружен. Есть предположение, что он может действовать внутри клетки. Он локализуется в эндоплазматическом ретикулуме, там же, где синтезируется, и участвует в регуляции сворачивания белков. Если что-то идет не так, он может притормаживать трансляцию, а если ситуация совсем плохая — запускать клетку по пути апоптоза. При определенных условиях он секретируется из клетки, и вот дальше пока остается загадкой, как именно он действует — через неизвестный рецептор или каким-то другим способом.

Подробнее о разработке препаратов для борьбы с болезнью Паркинсона на основе нейротрофических факторов читайте в обзоре Антона Цыбко (кстати, сотрудника Лаборатории нейрогеномики поведения Владимира Науменко) — «Лечение болезни Паркинсона нейротрофическими факторами: есть ли свет в конце туннеля?» [11].

Коллеги из Финляндии, которые его открыли, занимаются клинической частью и исследованиями болезни Паркинсона, а мы в основном смотрим на все остальное: как этот фактор влияет на другие виды поведения, можно ли использовать его при каких-то других патологиях, не связанных напрямую с нейродегенерацией. В конечном счете, цель всех этих фундаментальных исследований одна — найти новые мишени для возможной фармакологической или, теперь уже, генетической терапии. Генетические технологии постепенно начинают использовать и в лечении людей, и, думаю, мир движется к тому, что их применение будет расширяться. Но сначала нужно очень хорошо понять, как работают сами системы, чтобы вмешательство не привело к неожиданным последствиям.

Есть у нас и несколько более частных направлений. Например, мы исследуем транскрипционную регуляцию серотониновых рецепторов. Один и тот же рецептор может находиться на серотониновом нейроне и регулировать секрецию серотонина, либо на другом нейроне и запускать уже совершенно иной клеточный каскад. При этом кодируется он одним и тем же геном. Нам интересно понять, какие транскрипционные факторы регулируют его работу в разных типах нейронов.

Это имеет и вполне практическое значение. Например, классические антидепрессанты  — селективные ингибиторы обратного захвата серотонина — блокируют транспортер, который возвращает неиспользованный серотонин из синапса обратно в нейрон. Теоретически серотонина должно становиться больше, но в начале лечения происходит обратная история: повышение его концентрации активирует рецепторы на серотониновом нейроне, которые тормозят дальнейший выброс. Поэтому в первые недели человеку иногда становится хуже. А через две-три недели эти рецепторы десенситизируются, их становится меньше, выброс серотонина восстанавливается — и тогда появляется антидепрессивный эффект. Вот этими рецепторами и их транскрипционной регуляцией мы тоже занимаемся. Это важно еще и потому, что современные ингибиторы обратного захвата серотонина работают далеко не у всех пациентов, поэтому нужны другие подходы к лечению.

Тема антидепрессантов на «Биомолекуле» рассмотрена достаточно широко — например, в обзорах «Краткая история антидепрессантов» [12], «Лекарства от психических расстройств: как не сойти с ума в эпоху современной фармакологии?» [3] и «Вижу цель, вижу препятствия: апатия, дофамин и не только» [13].

Есть еще более мелкие направления — например, исследование стриатум-специфической фосфатазы, которая участвует в регуляции множества разных мишеней. Этим у нас занимается молодежный сектор лаборатории. Есть небольшая работа по алкогольной зависимости — мы смотрим, как хроническая алкоголизация влияет на работу генов. Это как раз те небольшие направления, которые у нас поддерживаются отдельными грантами.

БМ: Получается, серотониновые рецепторы связаны и с депрессией, и с аутизмом, и, возможно, с алкогольной зависимостью и последующей депрессией?

ВН: Серотониновые нейроны есть практически во всем мозге (рис. 6) [14], и рецепторы, соответственно, тоже представлены во всех структурах. Тела этих нейронов находятся в среднем мозге, а вот их отростки уже распространены по всему мозгу. Поэтому серотонин там практически везде есть и во многом участвует.

И, скорее всего, в любом поведении он так или иначе задействован, а в любом патологическом поведении — тем более. Просто где-то больше, где-то меньше. Что ни назовите — везде будет серотонин: и пищевое поведение, и питьевое, и, скорее всего, любая патология. Та же история с нейротрофическими факторами, поскольку они участвуют в развитии нейронов.

БМ: Выходит, антидепрессанты могут довольно сильно влиять на работу самых разных систем организма?

ВН: Да, поэтому у кого-то, скорее всего, это может быть связано с какими-то мутациями в рецепторах — например, из-за которых они не десенситизируются. Такой механизм показан на животных. Если сделать мутацию в том рецепторе, про который я говорил, который находится на серотониновом нейроне, и он не будет десенситизироваться в ответ на применение антидепрессанта, то будет депрессия, нечувствительная к современным ингибиторам обратного захвата серотонина.

А в плане самого лечения — естественно, любое вмешательство в нейрохимию мозга не очень полезно. Но если у человека тяжелая депрессия, вариантов нет. Либо вы его лечите, либо он найдет способ расстаться с жизнью.

Ну и, соответственно, надо понимать, как работает мозг, нужно искать новые мишени, чтобы 40% нечувствительных тоже можно было лечить. И чтобы можно было лечить тех, кто сейчас лечится, — 60%, но у которых наблюдаются побочные эффекты препаратов. Поэтому тут непочатый край работы.

БМ:: Давайте немного поговорим о вашей публикации в журнале Nature Communications: Attenuated palmitoylation of serotonin receptor 5-HT₁A affects receptor function and contributes to depression-like behaviors [15]. Это статья о том, как влияет пальмитоилирование рецептора серотонина на его работу. Расскажите, что это за рецептор такой? Что происходит при его пальмитоилировании? И почему все это важно для понимания депрессии?

ВН: Серотониновый рецептор, о котором я больше всего говорю, — это 5-HT₁A. Он может находиться и на серотонинергических, и на других нейронах и регулирует секрецию серотонина. Сам рецептор — трансмембранный белок: он семь раз проходит через клеточную мембрану. На его С-конце есть два цистеина, к которым после трансляции в двух определенных участках присоединяются остатки жирной кислоты — происходит пальмитоилирование.

Это работает как своеобразный якорь, который удерживает рецептор в плазматической мембране. Этот участок белка очень важен, поскольку, в частности, обеспечивает его сопряжение с G-белком, без которого рецептор не сможет нормально работать. Если целенаправленно мутировать эти два цистеина, жирные кислоты перестают к ним присоединяться, и рецептор перестает нормально функционировать. По-видимому, в таком случае он не может должным образом сопрягаться с G-белком и передавать сигнал: его хвост уже не закреплен в мембране и не выполняет свою функцию.

Мы показали, что нарушение пальмитоилирования этого рецептора связано с депрессивно-подобным состоянием. В экспериментах на мышах используется модель хронического стресса, которая считается моделью депрессивно-подобного состояния. Разумеется, мы не можем говорить о настоящей депрессии у мышей, но у них возникают определенные признаки, которые напоминают проявления этого состояния.

Если подвергать мышей хроническому стрессу (например, в течение двух недель), у них происходят характерные изменения. Они меньше тянутся к своей любимой сладкой воде, что рассматривается как признак ангедонии — снижения способности испытывать удовольствие. Кроме того, они сильнее замирают в тесте принудительного плавания (рис. 7) [16] и меньше пьют сладкую воду. Одновременно у них снижается уровень пальмитоилирования серотонинового рецептора в коре головного мозга. Более того, у людей с депрессией, погибших в результате самоубийства, также было обнаружено снижение уровня пальмитоилирования этого рецептора. И вот здесь как раз проявляется роль посттрансляционной модификации, о которой я забыл сказать.

БМ: В чем же она состоит? И как вообще проходила эта работа: вы изначально ожидали получить именно такие результаты или это стало для вас сюрпризом?

ВН: Изначально, когда мы только начали этим заниматься, никто не ожидал, что посттрансляционная модификация может настолько сильно влиять на работу рецептора. Мы с удивлением обнаружили, что он не просто начинает работать хуже: если убрать из рецептора оба пальмитата, он вообще перестает функционировать.

Позже мы показали, что на это можно влиять и через сам фермент, который осуществляет пальмитоилирование. В той же статье было показано, что воздействие на этот фермент также приводит к депрессивно-подобному состоянию (рис. 8).

Надеюсь, скоро выйдет еще одна статья, в которой мы исследовали сезонное аффективное расстройство. Например, у жителей Норильска и других северных городов в период полярной ночи может возникать такое состояние. Это уже другой механизм и не совсем та же депрессия, о которой мы говорили раньше. Некоторые люди особенно подвержены сезонному аффективному расстройству, которое, хотя и не всегда бывает тяжелым, заметно снижает работоспособность, поэтому этой проблемой тоже важно заниматься.

В этой работе мы как раз пытаемся выяснить, влияет ли пальмитоилирование на развитие такого состояния и можно ли использовать соответствующий фермент или сам механизм как мишень для лечения. Для России это особенно актуально: у нас немало городов за Полярным кругом, где полярная ночь длится по три-четыре месяца.

Об устройстве Лаборатории нейрогеномики поведения

БМ: Давайте немножко отвлечемся от науки. Расскажите, как у вас в лаборатории распределяется работа. Вот приходят магистранты, аспиранты, кто на какой проект идет?

ВН: Как правило, у нас есть текущие проекты, в рамках которых сформулированы конкретные задачи. Небольшие проекты, на полтора миллиона, — это фактически работа одного человека уровня магистерской или кандидатской диссертации. В проектах с финансированием около семи миллионов обычно ведется два-три направления работы — в зависимости от получаемых результатов.

Когда человек приходит в лабораторию, я сначала рассказываю ему о наших направлениях примерно так же, как сейчас рассказываю вам, а потом спрашиваю, чем ему самому было бы интересно заниматься. Человек выбирает направление, и мы предлагаем ему присоединиться к уже ведущейся работе, взять свою часть задачи и на ее основе сделать бакалаврскую или магистерскую работу, а дальше уже посмотреть, как будет развиваться это направление.

При этом количество студентов в лаборатории ограничено. У нас не так много научных сотрудников (рис 9А, 9Б), которые могут руководить студентами: невозможно «повесить» на одного человека десять студентов, потому что каждому нужно уделять внимание, руководить его работой и читать результаты. Поэтому обычно больше 15 студентов в лабораторию взять не получается. Последним пришедшим достаются темы, оставшиеся свободными. Важно, чтобы работы не пересекались, и несколько человек не занимались одной и той же задачей.

Кроме основных проектов, на которые есть финансирование, мы продолжаем вести и некоторые другие направления. Например, сейчас продолжаем работы по исследованию транскрипционной регуляции серотонинового 5-HT_1A рецептора, потому что накоплено достаточно материала, и тема кажется перспективной. Проект закончился, а сама работа продолжается. Большие, действительно объемные исследования, которые могут стать статьями в хороших журналах, требуют много времени и упорства. Та статья в Nature Communications, о которой мы говорили, создавалась восемь лет. Работа, которой мы сейчас занимаемся по сезонной депрессии, продолжается, наверное, уже лет двенадцать.

БМ: А со своей какой-то идеей вообще может человек прийти? В рамках, конечно, направления работы лаборатории. Были такие?

ВН: Да, у нас недавно пришел студент, Владислав, и мы поставили перед ним конкретную задачу — исследовать мышей с делецией определенного гена. Там есть хромосомная перестройка, из-за которой вместе с участком хромосомы отсутствует этот ген. Он начал заниматься исследованием этих животных, а потом постепенно стал сам придумывать, что еще можно было бы изучить. Причем он предлагает не просто какие-то небольшие дополнения к своей работе, а фактически уже сам придумал себе направление для кандидатской диссертации, хотя только собирается защищать магистерскую. Если он останется в аспирантуре, из этого вполне может получиться очень хорошая работа.

Но это, скорее, исключение из правил. Понятно, что человек, только пришедший в лабораторию и еще не разобравшийся в теме, вряд ли сможет сразу предложить что-то новое. Но когда он уже погружается в работу и начинает самостоятельно выдвигать идеи, это настоящее счастье и большая удача для руководителя.

БМ: Здорово, побольше бы таких:) Есть еще вопрос о лаборатории. Телеграм-канал вашей лаборатории называется «Лаборатория #47». Что значит эта цифра?

У нас подразделения получают порядковые номера по темам работы. Наша тема — номер 47, поэтому и лаборатория называется 47-й (рис. 10). Такая система нумерации сложилась с основания ИЦИГа. Лаборатория номер один — это лаборатория Беляева. Она продолжает существовать, и за ней сохраняется первый номер. Дальше лаборатории нумеруются по порядку.

Сейчас создается много новых лабораторий — появляются номера 266 и далее. Эти лаборатории, как правило, временные, поскольку создаются в рамках грантов. Постепенно свободных номеров остается все меньше, поэтому нумерация продолжается по порядку. А наша лаборатория постоянная. Как она была 47-й на протяжении 56 лет, так ею и остается.

БМ: По вашему опыту, отличаются ли чем-то вновь приходящие к вам студенты, от тех, которые лет 10 назад хотели у вас работать?

ВН: Да, отличаются. Во-первых, в отличие от нас, они стали гораздо внимательнее изучать информацию, которая есть на сайтах. Не просто выбирают направление по принципу «мне интересно, я хочу заниматься нейробиологией», а смотрят, чем конкретно занимается лаборатория, какие у нее направления, какие публикации, есть ли финансирование. Туда, где нет грантов, они особенно не стремятся идти. Поэтому они, наверное, стали более информированными, чем мы.

При этом, мне кажется, у них другой режим рабочей активности. Я, например, раньше мог работать сутками, в том числе по ночам. Мне было интересно, я даже ночевал на работе. Приходил в семь утра, а уходил в одиннадцать вечера. Сейчас есть люди, которые приходят работать по выходным. Не знаю, можно ли считать это принципиальной разницей. В остальном, наверное, каких-то больших отличий я не вижу.

БМ: Как вы считаете, все должны уметь делать самостоятельно каждый этап работы? Или можно разделять сотрудников по методам?

ВН: У нас все сотрудники умеют делать разные вещи, потому что плохо, когда человек занимается только чем-то одним. Конечно, если он всю жизнь специализируется на одной методике, то может достичь в ней невероятных высот. В какой-то момент во всем мире при упоминании этого эксперимента будут говорить: «А, это же методика такого-то человека». Наверное, это действительно приятно и почетно, но, с другой стороны, такая узкая специализация тоже имеет свои ограничения.

Мы стараемся, чтобы каждый умел делать все. За исключением, пожалуй, микроскопии — это достаточно сложная область, для которой, кроме технических навыков, нужен определенный художественный склад ума. Чтобы хорошо работать с микроскопом и получать действительно красивые результаты, нужно уметь видеть изображение. Этим методом у нас владеют несколько человек.

А такие методы, как ПЦР [17] и вестерн-блот [17], обязательны для всех. Это первое, чему мы учим, потому что без них сейчас практически никуда. ПЦР вообще необходима во множестве разных направлений: и при работе с клетками, и при клонировании, и при исследовании РНК. Даже если человек потом уйдет работать в какую-нибудь компанию, ему очень вероятно понадобится этот навык.

С животными ситуация немного другая. Бывают люди, которые очень боятся животных, и тогда они выбирают молекулярные методы или работу с клетками. Но такое встречается нечасто — обычно человек всё-таки может работать с животными. Хотя бывают и забавные случаи. Например, с крысами некоторым работать проще. У крыс хвост почему-то многим кажется довольно приятным на ощупь.

Внутренняя кухня лаборатории №47

БМ: Расскажите, какие основные методы вы используете в работе?

ВН: У нас представлен практически весь спектр поведенческих экспериментов и существующих поведенческих тестов. Есть биохимическое направление: высокоэффективная жидкостная хроматография (HPLC) , которая позволяет определять моноамины и их метаболиты — серотонин, дофамин и другие соединения, — а также оценивать активность ферментов, участвующих в синтезе или деградации моноаминов.

Узнать больше об этом и некоторых других методах можно, прочитав статью «12 методов в картинках: очистка молекул и разделение смесей» [19].

Есть и все необходимое для работы с клетками: клеточные системы для ассоциированных вирусов, планирования экспериментов и геномного редактирования. Разумеется, используется ПЦР — сейчас это практически универсальный метод. Хотя 25 лет назад, когда я пришел в лабораторию, ПЦР можно было провести далеко не в каждой лаборатории. Также мы применяем вестерн-блот (рис. 11) для анализа белков, осуществляем различные цитологические окрашивания и проводим микроскопию. В целом, у нас есть все методы и оборудование, необходимые для работы в лаборатории такого профиля.

БМ: Все есть уже внутри лаборатории, или при содействии каких-то соседних подразделений тоже работаете?

ВН: Все методы, которые я перечислил, мы выполняем непосредственно внутри лаборатории. Некоторые более специфические исследования проводятся в других подразделениях. Например, определение полиметилирования — достаточно сложная методика, которая занимает около двух недель. При этом на заключительном этапе есть много факторов, способных полностью испортить результат. Поэтому подобные уникальные и трудоемкие методы мы самостоятельно не выполняем.

Однако буквально перед известными событиями нам удалось внедрить в лаборатории новую методику — метод близкого лигирования (Proximity Ligation Assay, PLA). Она позволяет определять белково-белковые комплексы непосредственно на срезах мозга. Это современный и достаточно перспективный метод.

Для его проведения нужны специфические антитела, к которым присоединены олигонуклеотидные зонды. Когда два антитела связываются с расположенными рядом белками, происходит амплификация сигнала по принципу «скользящего кольца». В результате появляется флуоресцентный сигнал, по которому можно определить, где именно в ткани находятся белково-белковые комплексы. Это позволяет, например, непосредственно исследовать взаимодействие рецепторов друг с другом.

Есть и другой подход к изучению таких взаимодействий — на культуре клеток. В клетку можно ввести два рецептора, каждый из которых помечен своим флуорофором. Когда рецепторы образуют комплекс, между флуорофорами происходит передача энергии. Поэтому, возбуждая один из них, можно регистрировать излучение другого. Однако такой эксперимент проводится на искусственной системе — культуре клеток. PLA позволяет сделать следующий шаг: непосредственно на срезе мозга животного определить, где именно происходило взаимодействие белков. То есть можно увидеть белково-белковые комплексы в ткани, а не только в искусственной клеточной системе.

К сожалению, для этой методики нужны специальные антитела. Поскольку мы только начали ее использовать, производителям невыгодно разрабатывать и выпускать такие антитела специально для одной лаборатории. Раньше мы закупали необходимые антитела за рубежом, но сейчас из-за проблем с логистикой у них остается слишком короткий срок годности: реагенты просто не успевают доставить. Поэтому методика, которую мы успели освоить, в настоящее время фактически недоступна для полноценного использования. А для геномного редактирования, в частности, при получении мышей с нокаутами определенных генов, нам помогает Нариман Баттулин .

В рамках спецпроекта «Биология в России: люди и открытия» вышло интервью с Нариманом Баттулиным — «ДНК в трех измерениях: как сибирские ученые изучают архитектуру генома» [22], который подробнее рассказал о жизни лаборатории, где создаются новые линии мышей.

БМ: Генетические линии мышей, о которых вы рассказывали, тоже ведут свою историю еще от экспериментов Беляева? Со временем у вас появились собственные линии мышей, которые используются в экспериментах. Насколько вообще уникальным является такой ресурс?

ВН: Лисы, норки и крысы — это действительно уникальный ресурс, потому что такие линии создаются очень долго. Понятно, что продолжительность эксперимента зависит в том числе от продолжительности жизни животного. Исследования с лисицами начались еще в 1960-е годы. Крыс впервые отловили в 1989 году, и с ними селекционная работа идет существенно быстрее. С мышами такую селекцию почему-то раньше не проводили. У нас в лаборатории, например, была проведена селекция мышей на каталептическое замирание. Это врожденная реакция, хорошо знакомая по поведению разных животных. Например, когда кошка переносит котенка, она берет его зубами за шкирку, и котенок замирает. Похожая реакция наблюдается и у других животных. Мы отбирали мышей по выраженности этого типа поведения. В результате получили линии, в которых около 70% животных замирают, если их взять за шкирку.

Самое интересное оказалось в том, что эти мыши чувствительны к антидепрессантам. Признак оказался связан с чувствительностью к ингибиторам обратного захвата серотонина. Таким образом, фактически получилась модель для тестирования антидепрессантов: если взять мышь за шкирку, она замирает, а после введения препарата перестает демонстрировать такую реакцию. Кроме того, эти животные оказались сильно склонны к депрессивно-подобным чертам поведения. В итоге мы получили генетически обусловленное депрессивно-подобное состояние. Это тоже достаточно уникальная модель.

Есть, например, мыши линии BTBR. Их получили с использованием генетических изменений, а не селекции. У них довольно сложная генетика, нарушено сразу несколько генов. Изначально эту линию получали для метаболических исследований. Эти мыши не имеют выраженного метаболического фенотипа. Их главная особенность — выраженные нарушения поведения, напоминающие аутистические расстройства у человека. У них наблюдаются нарушения обучения, повышенное стереотипное поведение и нарушения социального взаимодействия. Поэтому линия BTBR используется во всем мире и считается эталонной идиопатической моделью аутистически-подобного поведения.

При этом важно говорить именно «аутистически-подобное поведение», поскольку речь идет о мышах, и нельзя утверждать, что у них есть аутизм в человеческом понимании. В экспериментах можно моделировать отдельные поведенческие признаки, характерные для определенных расстройств. Существуют разные модели аутистически-подобного поведения. Есть моногенные модели, когда, как и у человека, конкретная мутация в конкретном гене приводит к определенной патологии. Например, синдром ломкой X-хромосомы связан с конкретным генетическим нарушением. Вероятно, именно такие заболевания в будущем будет проще всего лечить с помощью генной терапии: когда известен конкретный ген, и понятно, какое изменение с ним произошло, значительно легче определить направление терапии.

Гораздо сложнее ситуация с заболеваниями, при которых генетические механизмы остаются неясными. Например, при сложных психических расстройствах трудно понять, какие именно гены определяют предрасположенность, почему заболевание проявляется у одного человека в 25 лет, а у другого — в 35. Кроме генетики, вероятно, имеют значение и другие процессы. Поэтому такие заболевания как шизофрения значительно сложнее моделировать и исследовать.

Например, можно исследовать нарушение престимульного ингибирования. В норме человек способен фильтровать поступающие внешние сигналы и выбирать тот, на котором ему необходимо сосредоточиться. Если вы находитесь в большой комнате, где все разговаривают, но заняты своей работой, вы можете сосредоточиться на своем деле и не обращать внимания на остальные разговоры. При нарушении престимульного ингибирования человек воспринимает значительно больше внешних стимулов, и ему гораздо сложнее сосредоточиться.

Такие нарушения встречаются, в частности, при СДВГ и являются одним из симптомов шизофрении. Существуют мыши, у которых также нарушена способность фильтровать поступающие сигналы. У нас есть линия с такой особенностью поведения, и мы исследовали, какие биохимические изменения происходят у этих животных по сравнению с обычными мышами. При этом мы не говорим, что у этих мышей шизофрения. Мы моделируем и исследуем только определенный симптом или поведенческую характеристику. Полноценную шизофрению у животного смоделировать невозможно.

БМ: Если взять весь цикл работы с животными — проведение поведенческих тестов, молекулярные и биохимические исследования, обработку и анализ данных, — какой из этапов обычно оказывается самым трудоемким?

ВН: Если, например, у нас группа из 30–40 мышей, и необходимо каждой из них ввести определенный конструкт в конкретную структуру мозга, чтобы выключить или включить какой-то ген, на это может уйти два дня непрерывной работы — по восемь, девять или десять часов. Затем всех животных нужно протестировать в батарее поведенческих тестов. На это может потребоваться одна-две недели практически ежедневной работы, иногда без выходных. Некоторые тесты, например, связанные с обучением пространственным задачам, сами по себе занимают около пяти дней.

После завершения поведенческих экспериментов начинаются молекулярно-биологические исследования. А здесь продолжительность уже зависит от задач, возможностей лаборатории и замысла исследователя. Можно изучать отдельные гены, исследовать экспрессию большого количества белков или анализировать другие параметры. Поэтому этот этап может занимать от двух недель до нескольких месяцев. Обработка данных, если речь идет не о транскриптомном анализе, а об исследовании отдельных генов, вероятно, занимает меньше времени. Транскриптомный анализ, когда мы получаем огромный массив данных, конечно, требует значительно больше времени.

Поэтому я не могу сказать, какой этап самый трудоемкий. Все они по-своему интересны. Наверное, самое утомительное — когда приходится изо дня в день выполнять одну и ту же рутинную процедуру, например, ставить ПЦР. Но результат при этом остается интересным, поэтому приходится проходить и такие скучные этапы, чтобы в итоге его получить.

Если говорить не столько о трудоемкости, сколько о напряжении, то, пожалуй, самым неприятным для меня был метод определения полиметилирования. Сам я его не выполнял, но видел, как его проводят. Я приходил в комнату, где сотрудники каждый день занимались этим экспериментом, и наблюдал за процессом. Особенность в том, что это многоэтапная работа, где практически каждый день повторяется одна и та же процедура. При этом ошибка на любом этапе может полностью испортить эксперимент, и тогда придется начинать все сначала — с исходного материала. Это создает довольно сильное напряжение. Но когда тебе действительно интересно то, что ты делаешь, усталость ощущается гораздо меньше.

От глобальных коллабораций к новой реальности: опыт лаборатории №47

БМ: Расскажите, как обстоят дела с международным сотрудничеством. Например, вы упоминали финнов, сотрудничаете до сих пор?

ВН: Сейчас уже нельзя сказать, что сотрудники свободно работают совместно с зарубежными коллегами. К сожалению, ряд стран ввел ограничения на сотрудничество с российскими учеными. Это, конечно, очень плохо, ведь объективные факты не зависят от идеологии. На мой взгляд, наука без интеграции, без объединения знаний специалистов разных областей и школ невозможна. Чем сильнее все разделяется и обособляется, тем хуже будет для всех, поскольку изоляция знаний вредит всей мировой науке и человечеству в целом.

БМ: Я видела на сайте вашей лаборатории много снимков из поездок: вы, студенты, аспиранты в Канаде и европейских странах фотографируетесь с флагом лаборатории (рис. 14А—14В). А как обстоят дела сейчас? Развивается ли сотрудничество с Китаем, Индией или другими странами, которые более открыты к совместным проектам?

ВН: Пока что нам не удалось найти в этих странах коллег, совместная работа с которыми могла бы дополнить наши возможности. Сейчас командировки у нас в основном проходят по России, мы активно развиваем сотрудничество с нашими российскими коллегами. В настоящее время мы очень активно работаем с Дальневосточным Федеральным Университетом, Университетом им. Лобачевского в Нижнем Новгороде и Институтом Медико-Биологических Проблем в Москве. Надеюсь, список коллабораторов еще будет расти.

БМ: В период активного сотрудничества у вас накопился огромный опыт. Замечали ли вы различия в подходах между российской и зарубежными школами нейробиологии? Например, Евгений Александрович Ваганов заметил, что наши ученые чаще «зрят в корень» проблемы, тогда как на Западе любят скрупулезно разбирать детали. Чувствуется ли подобная разница в вашей области?

В рамках спецпроекта «Биология в России: люди и открытия» вышло интервью с Евгением Вагановым — «Древесный шифр планеты: как годичные кольца стирают границы между науками» [24], в которым мы многое узнали об истории международного сотрудничества дендрологов из Сибири с американскими коллегами.

ВН: Я, пожалуй, соглашусь. Наверное, различия есть в самих научных подходах и в том, как люди смотрят на исследовательскую работу. Я не так много работал в зарубежных лабораториях, но в тех, где мне довелось побывать, заметил одну особенность: там один и тот же механизм обычно очень подробно исследуют с разных сторон, стараются заранее максимально подробно все проверить, чтобы у рецензентов оставалось как можно меньше вопросов. Хотя вопросы все равно найдутся — несмотря ни на какие усилия. У нас же работают более расторопно, что ли. Мы стараемся, обнаружив какой-то факт, поскорее поделиться им с научным сообществом.

От мышей на орбите до слез над ПЦР: будни, вызовы и будущее нейрогеномики поведения

БМ: Расскажите, как себя чувствует ваша отрасль сейчас?

ВН: Работы продолжаются, все еще очень много непознанного и неизвестного. Очень много полезного еще предстоит сделать. В прошлом году именно заявка нашей Лаборатории по дофаминовому нейротрофическому фактору выиграла большой грант РНФ, который продолжается в этом и следующем году. Помимо большого проекта, в Лаборатории имеется целый ряд работ, поддержанных малыми грантами РНФ по 1,5 миллиона. Что касается других, не нейробиологических направлений исследований, в этом году ИЦиГ выиграл целых пять проектов РНФ.

БМ: Будем надеяться, что все восстановится. Поделитесь, какие вопросы в вашей области сегодня вам кажутся наиболее перспективными, которые вы бы хотели развивать?

ВН: Те направления, которыми мы занимаемся, и кажутся нам наиболее перспективными. В первую очередь, это тонкая регуляция экспрессии генов в зависимости от типа клеток. Помимо нейронов, в мозге есть, например, астроциты и другие глиальные клетки, которые долгое время воспринимались как нечто вспомогательное, практически как «заполнитель пространства» (рис. 15). Сейчас мы понимаем, что они выполняют полноценные функции, в том числе участвуют в работе синапсов и мозга в целом. По-настоящему активно изучать их начали относительно недавно — буквально последние пять-семь лет. Поэтому здесь огромное количество вопросов, которые еще предстоит исследовать.

Нам интересно, как регулируется работа рецепторов в разных клеточных популяциях и разных типах нейронов, в том числе в зависимости от их локализации, например, в постсинаптической части, и от того, с какими нейромедиаторными системами они связаны. Серотониновые рецепторы, например, находятся не только на серотонинергических нейронах — они могут присутствовать практически на любых нейронах.

Самое интересное — понять, как эта регуляция устроена и можно ли управлять ею искусственно. Например, можно ли сделать так, чтобы в определенном типе нейронов стало больше конкретного рецептора — скажем, в дофаминовых нейронах, чтобы усилить работу дофаминовой системы. Если научиться делать это избирательно, получится очень интересный инструмент для регуляции работы мозга.

Такая тонкая регуляция может осуществляться на разных уровнях. Это и транскрипционный, и трансляционный уровни, и посттрансляционные модификации, и регуляция с помощью микроРНК. МикроРНК в этом смысле особенно интересны: это уже существующий в организме инструмент, и не обязательно создавать какие-то новые генетические конструкции. Если мы понимаем, какой белок регулирует конкретная микроРНК, можно использовать этот естественный механизм для воздействия на его работу. На посттрансляционном уровне, например, помимо пальмитоилирования существует множество других процессов — ацетилирование, фосфорилирование и так далее.

То же самое касается нейромедиаторных систем и нейротрофических факторов. Здесь тоже очень интересно понять регуляторные механизмы и разобраться в сложном процессинге: можно ли в определенный момент изменить или остановить какой-то процесс на нужном этапе, чтобы повлиять на развитие патологии. Поэтому, если говорить о перспективах, я бы выделил именно тонкую регуляцию — в зависимости от типа клеток и конкретных областей мозга. А клеточных популяций в мозге очень много, и здесь еще огромное поле для исследований.

БМ: Как думаете, что сегодня кажется невозможным, но через 20 лет станет обычной практикой в вашей области?

ВН: Градус сложности повышается, и здесь вообще невозможно что-то предположить. Если отмотать время назад лет на двадцать, а лучше на двадцать пять, многие вещи, которые сейчас кажутся совершенно естественными, тогда звучали как фантастика.

Например, один европейский профессор рассказывал, что в 1995 году заявил о планах исследовать поведение нокаутных мышей. Ему тогда сказали: «А кого вообще интересует поведение больной мыши?». Прошло двадцать пять лет, и такая мышь — один из основных инструментов для изучения заболеваний и поиска способов их лечения.

Двадцать лет назад невозможно было даже предположить, что мы научимся регулировать экспрессию генов в конкретных нейронах или астроцитах прямо в живой мыши. Сейчас это делают чуть ли не в каждой лаборатории. Я, например, около десяти лет назад только обучался этим методикам, и тогда в России были буквально единичные лаборатории, которые могли управлять экспрессией генов у животных. А теперь читаешь заявки на РНФ как рецензент — и почти в каждой это уже есть.

Прошло всего десять лет. Что будет через двадцать, я вообще не представляю. Можно, конечно, пофантазировать: может быть, уже всех вылечим. Хотя, скорее всего, нет — двадцати лет все-таки маловато.

Сейчас еще и искусственный интеллект приходит на помощь, но я пока не могу сказать, что он действительно кого-то заменит. По крайней мере, пока он не выглядит как технология, способная заменить ученых или людей рабочих профессий.

БМ: Градус серьезности снизим. Можете назвать свой любимый прибор в лаборатории, который вам нравится? Может, когда вы, будучи студентом, только начинали, вам что-то нравилось делать больше?

ВН: Когда я был студентом, у нас были электрофорез, обычная ПЦР — не real-time, а просто циклер, — спектрофотометр и, конечно, разные мыши для поведенческих экспериментов. Но, наверное, больше всего мне нравился вакуумный концентратор.

На практике в университете мы занимались секвенированием методом Сэнгера. Когда ставишь реакцию, ее потом нужно высушить: ставишь пробирку в этот прибор, он создает вакуум. Когда я был студентом, такого прибора в лаборатории не было, приходилось проситься на него в другую лабораторию. А мне он был нужен, потому что я секвенировал ДНК сусликов. Они тогда вообще практически не были секвенированы, а ближайшими хорошо изученными видами были мышь и крыса. Поэтому нужно было, имея последовательности генов мыши и крысы, подобрать праймеры для ПЦР ДНК суслика, получить хотя бы небольшой секвенированный фрагмент и уже по нему измерять экспрессию целевого гена в мозге. В моей кандидатской диссертации мне как раз это удалось.

Мне очень хотелось иметь такой прибор, но, понятно, покупать его специально для меня никто не собирался. Поэтому я сделал его сам. Собрал из оргстекла коробочку, а вакуум создавал с помощью водоструйного насоса. Правда, коробочка у меня несколько раз ломалась буквально на куски, потому что водоструйник создает очень хороший вакуум. Я всячески пытался приспособить эту конструкцию. Хотя, казалось бы, можно было просто сходить в соседнюю лабораторию и там все высушить. Но почему-то мне было интересно сделать такой прибор самому. Не знаю даже почему — просто такое осталось воспоминание. В настоящее время такой прибор у нас, конечно, есть.

А сейчас, наверное, самое интересное для меня — микроскопия. Когда в нашей лаборатории микроскопии еще не было, на конференциях и докладах я смотрел, как сотрудники соседних лабораторий показывают красивые хромосомы, окрашенные клетки, флуоресцентные изображения — те самые картинки, которые потом оказываются на обложках журналов.

А теперь у нас есть возможность делать все это самим: окрашивать клетки, помещать внутрь них различные метки, чтобы они флуоресцировали, и получать такие изображения самостоятельно. Наверное, микроскопы — это сейчас моя любимая часть лаборатории именно потому, что они позволяют делать такие красивые вещи (рис. 16). Теперь мы сами можем создавать картинки, которые потом оказываются на обложках журналов.

БМ: Еще я нашла информацию, что вы участвовали в работе по проекту «Бион-М №1». Расскажите, пожалуйста, как было дело?

ВН: Да, могу. Мне написали из Института медико-биологических проблем — это институт, который занимается медицинским сопровождением космических полетов. «Бион» — это их проект. Они связались со мной и предложили поучаствовать в эксперименте: запустить спутник с мышами на орбиту, а потом исследовать, что произошло у них с их мозгом.

Желающих исследовать мышцы, кости и связки было много, потому что хорошо известно, что в невесомости они быстро теряют функциональность: отсутствует физическая нагрузка и сила тяжести, и организм начинает перестраиваться. Поэтому космонавты постоянно занимаются на тренажерах. А вот с мозгом до этого практически никто ничего не делал. У американцев была попытка провести подобный эксперимент, но после полета у них выжила только одна мышь, поэтому делать серьезные выводы по такому материалу было сложно.

Нам предложили посмотреть, что происходит с мозгом, и мы, естественно, исследовали наши любимые нейротрансмиттерные системы и нейротрофические факторы. Оказалось, что особенно заметно реагирует дофаминовая система. Скорее всего, это связано с исчезновением периферической стимуляции, которая в обычных условиях возникает из-за силы тяжести. Человек ходит на ногах, животное — на четырех лапах, и от работающих мышц и конечностей постоянно поступают сигналы в мозг. В невесомости эта стимуляция исчезает, и дофаминовая система начинает работать иначе.

Мыши провели в полете один месяц. После возвращения прошло некоторое время, пока спутник приземлялся и его нашли, и животных доставили к нам, но изменения в работе дофаминовой системы все равно были очень хорошо заметны. Она действительно стала работать по-другому [26–29].

Сейчас мы участвуем и в эксперименте на «Бион-М2», который был запущен этой весной. В этот раз акцент на дофаминовой системе сделали еще сильнее: после предыдущих результатов коллеги сами предложили продолжить исследование. Кроме того, теперь у нас будет возможность посмотреть не только уровень мРНК, но и содержание белков. Это важно, потому что мРНК не всегда показывает, что происходит с белком: после транскрипции еще идет трансляция и процессинг, белок вообще может не попасть на мембрану. Поэтому лучше измерять и то, и другое.

Есть еще одно важное отличие «Бион-М2»: у него другая, более высокая орбита с постоянным заходом на полюса, поэтому уровень радиации там выше. Получается уже немного другой эксперимент. Сейчас материал у нас есть, и в ближайшее время мы начнем с ним работать.

БМ: На этом мы заканчиваем беседу. Можете поделиться историей из жизни лаборатории, которая подняла вам настроение, может, развеселила?

ВН: Мне сложно выделить что-то конкретное. У нас все проходит довольно интересно и весело. Это совсем не так, как иногда показывают в фильмах, где строгие ученые в халатах ходят по лаборатории, а потом неожиданно делают великое открытие. У нас много молодых сотрудников, и атмосфера достаточно неформальная. К тому же я большую часть времени сижу в своем кабинете и не всегда знаю, что происходит в лабораториях. Возможно, это даже хорошо.

Хотя вот недавно в ПЦР-комнате появился стикер с забавной надписью: «Знаете ли вы, что в слезах содержится большое количество РНК? Поэтому, если во время постановки ПЦР вы решили поплакать, извольте отойти от стола и плакать в другом месте». Кто ее повесил, я не знаю, но мне это показалось забавным :)

Литература

1. Серотониновые сети;
2. Дофаминовые болезни;
3. Лекарства от психических расстройств: как не сойти с ума в эпоху современной фармакологии?;
4. Как происходит выделение нейромедиатора;
5. Слово о генетике поведения;
6. Xu Wang, Lenore Pipes, Lyudmila N. Trut, Yury Herbeck, Anastasiya V. Vladimirova, et. al.. (2018). Genomic responses to selection for tame/aggressive behaviors in the silver fox (Vulpes vulpes). Proc Natl Acad Sci USA. 115, 10398-10403;
7. Ли Дугаткин, Людмила Трут: «Как приручить лису (и превратить в собаку)». Рецензия Киры Кондратьевой;
8. Cheryl S. Rosenfeld, Jessica P. Hekman, Jennifer L. Johnson, Zhen Lyu, Madison T. Ortega, et. al.. (2020). Hypothalamic transcriptome of tame and aggressive silver foxes (Vulpes vulpes) identifies gene expression differences shared across brain regions. Genes Brain and Behavior. 19;
9. Ana Salomé Correia, Diana Duarte, Isabel Silva, Henrique Reguengo, José Carlos Oliveira, Nuno Vale. (2021). Serotonin after β-Adrenoreceptors’ Exposition: New Approaches for Personalized Data in Breast Cancer Cells. JPM. 11, 954;
10. BDNF: почему спорт — это жизнь?;
11. Лечение болезни Паркинсона нейротрофическими факторами: есть ли свет в конце туннеля?;
12. Краткая история антидепрессантов;
13. Вижу цель, вижу препятствия: апатия, дофамин и не только;
14. Justine Y. Hansen, Golia Shafiei, Ross D. Markello, Kelly Smart, Sylvia M. L. Cox, et. al.. (2022). Mapping neurotransmitter systems to the structural and functional organization of the human neocortex. Nat Neurosci. 25, 1569-1581;
15. Nataliya Gorinski, Monika Bijata, Sonal Prasad, Alexander Wirth, Dalia Abdel Galil, et. al.. (2019). Attenuated palmitoylation of serotonin receptor 5-HT1A affects receptor function and contributes to depression-like behaviors. Nat Commun. 10;
16. Li Ming. (2024). Forced Swimming Test. The ECPH Encyclopedia of Psychology. 543-544;
17. 12 методов в картинках: полимеразная цепная реакция;
18. 12 методов в картинках: иммунологические технологии;
19. 12 методов в картинках: очистка молекул и разделение смесей;
20. Tatiana Ilchibaeva, Anton Tsybko, Andre Zeug, Franziska E. Müller, Daria Guseva, et. al.. (2022). Serotonin Receptor 5-HT2A Regulates TrkB Receptor Function in Heteroreceptor Complexes. Cells. 11, 2384;
21. Тайная жизнь серотониновых рецепторов;
22. ДНК в трех измерениях: как сибирские ученые изучают архитектуру генома;
23. Alexander Ya Rodnyy, Elena M. Kondaurova, Anton S. Tsybko, Nina K. Popova, Dmitry A. Kudlay, Vladimir S. Naumenko. (2024). The brain serotonin system in autism. Reviews in the Neurosciences. 35, 1-20;
24. Древесный шифр планеты: как годичные кольца стирают границы между науками;
25. Микроглия: роль «иммунных» клеток центральной нервной системы в здоровом мозге и при нейродегенеративных заболеваниях;
26. N. K. Popova, A. V. Kulikov, E. M. Kondaurova, A. S. Tsybko, E. A. Kulikova, et. al.. (2015). Risk Neurogenes for Long-Term Spaceflight: Dopamine and Serotonin Brain System. Mol Neurobiol. 51, 1443-1451;
27. V.S. Naumenko, A.V. Kulikov, E.M. Kondaurova, A.S. Tsybko, E.A. Kulikova, et. al.. (2015). Effect of actual long-term spaceflight on BDNF, TrkB, p75, BAX and BCL-XL genes expression in mouse brain regions. Neuroscience. 284, 730-736;
28. A.S. Tsybko, T.V. Ilchibaeva, A.V. Kulikov, E.A. Kulikova, I.B. Krasnov, et. al.. (2015). Effect of microgravity on glial cell line‐derived neurotrophic factor and cerebral dopamine neurotrophic factor gene expression in the mouse brain. J of Neuroscience Research. 93, 1399-1404;
29. Nina K. Popova, Alexander V. Kulikov, Vladimir S. Naumenko. (2020). Spaceflight and brain plasticity: Spaceflight effects on regional expression of neurotransmitter systems and neurotrophic factors encoding genes. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 119, 396-405.