ivanphilimonov@yandex.ru 0,0

Даже из неполной карты интерактома (схемы молекулярных взаимодействий в клетке), доступной на данный момент, можно извлечь полезную информацию о связях между болезнями. Кластеры белков, участвующих в патогенезе различных заболеваний, на карте интерактома могут располагаться на разном удалении друг от друга и даже перекрываться. Расстояние между кластерами отражает сходство симптомов болезней, а также вероятность того, что обе болезни разовьются у одного человека.

Тело человека населено триллионами микроорганизмов, совокупность которых называют микробиомом. Микробиом выполняет множество важных функций — от синтеза витаминов до расщепления сложных компонентов пищи. «Здоровая» микрофлора постоянно конкурирует за ограниченные питательные ресурсы с патогенными микроорганизмами, тем самым подавляя их рост. Однако из-за приема антибиотиков или других причин нормальный состав микробиома может нарушаться, и тогда патогены получают возможность размножаться неконтролируемо, вызывая болезни. Один из таких патогенов — бактерия Clostridium difficile, возбудитель псевдомембранозного колита. Борьба с С. difficile осложняется ее устойчивостью к большинству известных антибиотиков. Но недавно было показано, что рост С. difficile можно успешно подавлять не лекарствами, а при помощи родственного ему вида — С. scindens. Это открытие послужит основой для создания «умных» лекарств-пробиотиков: эффективных против С. difficile, но безопасных для полезной микрофлоры.

Стеролы — неотъемлемые компоненты большинства клеточных мембран. Нарушения биосинтеза стеролов у человека приводят к развитию широкого спектра заболеваний. Знание трехмерной структуры ключевых ферментов этого пути необходимо для разработки эффективных методов лечения. Большинство ферментов, участвующих в биосинтезе стеролов, заякорены в мембране, и их структуру выяснить непросто. Однако недавно удалось получить трехмерную структуру стерол-редуктазы MaSR1 метанотрофной бактерии Methylomicrobium alcaliphilum 20Z. Оказалось, этот бактериальный белок принципиально очень похож на стерол-редуктазы человека, а данные о его пространственной структуре смогут пролить свет на патогенез заболеваний, связанных с нарушением биосинтеза стеролов у человека.

Авторы недавно опубликованной в Science статьи исследовали метаболизм горных гусей, пролетающих над Гималаями. Функционирование организма, работающего практически на пределе своих возможностей, а также стратегии, применяемые животными для оптимизации усилий очень интересны биологам. Оказалось, что с высотой энергетические потребности птиц растут быстрее, чем можно было предположить на основании аэродинамических расчетов. Поэтому гусям выгоднее применять стратегию «американских горок», взлетая над горным пиком, и сбрасывая высоту сразу после него и до следующей возвышенности. Кроме того, как оказалось, гуси прибегают к дополнительным возможностям сэкономить силы, используя орографический лифт.

У всех современных организмов клеточная мембрана играет принципиальную роль в энергетическом обмене и других биохимических процессах. Новые исследования эволюции мембран позволяют ответить на многие каверзные вопросы: как мембрана появилась у нашего далекого предка LUCA, почему мембраны бактерий и архей так непохожи и каким образом эукариоты обзавелись мембранными органеллами.

Геном постоянно накапливает изменения. И если пару десятков лет назад представления об этих изменениях навевали мысли об эволюционных масштабах времени, то сейчас мы всё больше узнаем о том, как наш генетический материал меняется прямо на глазах. Молекулярные часы — методика оценки времени эволюционного расхождения видов по анализу замен в ДНК, — уже стали привычной темой для научно-популярной литературы и журналистики, а вот оценка возраста отдельных клеток и тканей организма привлекла внимание совсем недавно. И выясняется, что поиск молекулярных маркеров, позволяющих сказать, сколько лет вам и вашим клеткам, не заглядывая в паспорт, может быть интересен с очень многих точек зрения: от диагностики болезней до поиска преступников и изучения самого процесса старения.