Руслан Кулиев 0,3

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Генетический код — это своего рода «язык», на котором записана информация о том, как устроены живые организмы. Почти у всех организмов этот язык устроен одинаково. В работе Escherichia coli with a 57-codon genetic code, опубликованной в журнале Science в 2025 году, о которой пойдет речь в этой статье, ученые показали, что этот язык можно существенно переписать. Генетический «язык» содержит много синонимов: одну и ту же аминокислоту могут кодировать разные кодоны. Авторы статьи задались вопросом: можно ли переписать геном так, чтобы часть этих синонимов исчезла? Для этого они создали бактерию Escherichia coli с полностью синтетическим геномом, в котором несколько кодонов были заменены синонимичными вариантами. В результате количество используемых кодонов сократилось с 64 до 57. Полученный организм назвали Syn57. С практической точки зрения такая перекодировка позволяет «освободить» часть кодонов и использовать их для задач биотехнологии и фармацевтики, например, для включения в белки новых, необычных аминокислот. Но не менее важно и фундаментальное значение этой работы: эксперимент показывает, что генетический код гораздо гибче, чем считалось раньше, и помогает лучше понять, как он мог возникнуть в ходе эволюции.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Музыка издавна рассматривается как мощный эмоциональный и физиологический стимул, способный воздействовать на работу сердца, дыхание и нервную систему. В XX–XXI веках, с развитием когнитивных наук, она превратилась в самостоятельный инструмент реабилитации, применяемый в неврологии, хирургии, онкологии и даже акушерстве. В статье рассматриваются современные научные данные о влиянии музыки на организм беременной женщины и плода, включая стабилизацию сердечного ритма, уменьшение тревожности и снижение гормональных маркеров стресса. Особое внимание уделено новому биомедицинскому исследованию, в котором изучалось профилактическое действие музыкальной терапии на модель послеродовой депрессии. Показано, что регулярное музыкальное воздействие снижает тревожное и депрессивное поведение, уменьшает воспаление и оксидативный стресс, восстанавливает нейронную пластичность и защищает клетки гиппокампа. Полученные результаты демонстрируют потенциал музыки как мягкого, безопасного и доступного вмешательства, способного поддерживать эмоциональное и физиологическое состояние женщин в перинатальном периоде и снижать риск развития послеродовой депрессии.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Диагностика паразитарных заболеваний в ветеринарии и сельском хозяйстве до сих пор остается сложной и трудоемкой задачей, требующей специализированных лабораторных исследований. В ответ на этот вызов нами представлен пилотный проект по созданию системы автоматизированной идентификации паразитов с использованием технологии искусственного интеллекта. В основе работы лежит обучение нейронной сети на платформе Google Teachable Machine для классификации изображений гельминтов на два основных класса — нематоды и цестоды, которые вызывают различные серьезные заболевания (такие как эхинококкоз, трихинеллез, тениоз, аскаридоз и другие) у людей и животных. Они поражают различные органы и системы, вызывая заболевания; их деятельность в организме может привести к анемии, истощению, аллергическим реакциям и нарушению функций внутренних органов. Их точная идентификация важна для своевременного назначения лечения и профилактики осложнений. На основе собранной базы данных изображений, состоящей из 28 фотографий гельминтов, была обучена модель, продемонстрировавшая в ходе тестирования точность 89%. Разработанное решение обладает значительным практическим потенциалом, позволяя проводить быструю и точную диагностику «в поле», что делает его перспективным инструментом для ветеринаров, работников агрокомплексов и студентов. Проект открывает дорогу для создания коммерческого продукта, способного снизить затраты на лабораторные услуги и ускорить начало лечения.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Любая научная дисциплина в своем развитии расширяется, подобно миниатюрной Вселенной. Точно так же и биохимия, по мере развития, становится шире и соприкасается со все возрастающим количеством смежных дисциплин, которые, на первый взгляд, вообще с ней не связаны. Казалось бы, какое отношение к биологии имеют производство силиконов, фенолформальдегидных смол или полупроводниковых материалов, свойства взрывчатых веществ, добыча самых дорогих металлов в мире, или гуманитарные дисциплины, познающие внутренний мир и поведение людей и мало соприкасающиеся с естественными науками, например, психология? Оказывается, имеют. Ибо познаваемый наукой мир един, а границы между дисциплинами проведены нами ради удобства.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Тема радиомики уже поднималась на «Биомолекуле» — в статье «Увидеть то, что неподвластно глазу» были заложены основы понимания этой технологии. Здесь мы идем дальше: подробно разбираем не только принципы, но и конкретные клинические применения, проблемы воспроизводимости и международные стандарты качества.

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Дендритные шипики — это выступы плазматической мембраны нейронов на их отростках (дендритах), отвечающие за синаптические связи с другими нейронами (в синапсе они выступают в роли постсинаптической мембраны). Дендритные шипики могут иметь самые разные формы; в течении жизни они появляются, растут, меняются и исчезают. Считается, что морфология (форма) дендритных шипиков тесно связана с тем, как они функционируют. Также выдвигаются гипотезы о связи расположения шипиков на нейроне и их функционировании. Область исследования формы шипиков и их расположения при различных состояниях и заболеваниях поистине безгранична. Ранее разработанные математические методы и ПО для анализа изображений шипиков с ростом объема данных теряют свою актуальность, так как они лишь упрощают или совершенствуют неточную и долгую ручную обработку таких сложных данных. На сцену выходит искусственный интеллект: нейросетевые методы сегментации дендритов и шипиков, машинная классификация шипиков и дендритов на основе математических метрик, графовые нейронные сети для классификации нейронов. Об этих методиках и перспективах использования их в исследованиях дендритных шипиков расскажем ниже.