-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: В нашем организме существует элегантная сигнальная система, основанная на изменении концентраций ионов кальция. Клетки нашего тела каждый день сталкиваются с сотнями различных внешних стимулов: от гормонов, нейромедиаторов и цитокинов до температурных колебаний и механических воздействий. Все эти изменения клетки переводят на язык внутреннего общения, где кодом является концентрация ионов Ca2+ в цитозоле. Кальциевый сигналинг — настолько широко распространенный механизм, что он управляет одновременно и сокращением мышц, и работой нейронов, и дифференциацией клеток во время эмбрионального развития. Основные проблемные вопросы, которые ставятся в этой статье: каким образом для кальциевых сигнальных путей сочетаются свойства исключительной универсальности и специфичности? И как клетки умудряются не запутаться в сложной информационной паутине, сплетенной помощью этого простого неорганического иона?
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Корневые седентарные фитонематоды являются одними из самых экономически значимых паразитов растений, с которыми они образуют долговременные взаимодействия. Виртуозные кукловоды, фитогельминты, искусно манипулируют реакциями растений, индуцируя в их корнях специальные гиперметаболические участки, откуда получают питание. Но растения не готовы мириться с экспансией и пытаются сопротивляться, порой не менее изобретательно обманывая соперника. За этой увлекательной и бесконечной эволюционной схваткой мы попробуем проследить в данной статье.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Helicobacter pylori — патоген, который у человека ассоциируется с гастритом, язвой и прочими пагубными влияниями на слизистую желудка, в том числе раком. Молекулярный патогенез данной инфекции описан, и в то же время запутан. Кроме того, протекание болезни связано с другими патологиями. Например, бронхиальной астмой и тромбоцитопенической пурпурой. Недавно ученые раскрыли механизм, который бактерия использует для регуляции своей патогенности. Все эти звенья мы постараемся разобрать в данном обзоре. Правда, вместо отпечатков пальцев и случайно оставленной пуговицы в нашем распоряжении будут экспериментальные данные.
-
616Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Биосинтез белка (трансляция) — ключевой процесс клеточного метаболизма, в ходе которого специальные молекулярные машины — рибосомы, — раскодируя последовательность нуклеотидов в матричной РНК, производят полипептидную цепь. Как и к любым другим биомолекулам, к компонентам трансляционного аппарата можно подобрать ингибиторы. Подавление трансляции в эукариотических клетках с помощью малых молекул в последние годы всё чаще применяется при терапии различных заболеваний (в том числе генетических). Казалось бы, для чего ингибировать процесс, который обеспечивает клетку строительным материалом, ферментами, регуляторами и прочими необходимыми для жизни компонентами? Дело в том, что часто при раковой трансформации или вирусной инфекции рибосомы начинают «подыгрывать» врагу, смещая трансляцию в сторону «нежелательных» мРНК. Например, вирусы, чтобы качнуть чашу весов в свою сторону, могут использовать множество интересных механизмов для модификации клеточной трансляции. Таким образом, лекарства, которые подавляют биосинтез белка, могут намного сильнее затормозить рост клеток, вышедших из-под контроля, нежели «законопослушных». Это их свойство и используется при терапии.
-
K-Ras, один из первых найденных онкогенов, десятилетиями оставался недостижимым для лекарств. Неприступная мишень таргетной терапии была покорена благодаря новым подходам к скринингу, тщательной работе медицинских химиков и структурных биологов. Развитие этого направления может открыть дорогу к лечению одной из самых смертельных опухолей — рака поджелудочной железы.
-
Биологи немного удивились тому, что Нобелевской премией по химии наконец-то наградили двух химиков, сделавших химическое открытие. Последние премии по этому направлению выдавались за открытия на грани химии и биологии, а иногда и за этой гранью. Нынешние лауреаты, Беньямин Лист и Дэвид Макмиллан, разработали способ катализировать превращения органических соединений проще, эффективнее и экологичнее, чем это делали до них. В 2000 г. Лист и Дэвид предложили использовать для этого маленькие органические молекулы, которые заменяли собой целые белки — ферменты. Идея оказалась очень удачной, и теперь ее уже используют на многих производствах. В голосовании на сайте Нобелевской премии 52% посетителей признались, что не знали о применении органокатализа в фармацевтической промышленности. Пришло время рассказать о том, как отмеченное Нобелевкой открытие меняет медицину и делает органическую химию более независимой от биологии.
-
Американские нейробиологи Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян стали лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине в 2021 году. Премией отмечено открытие рецепторов температуры и прикосновения, благодаря которым мы чувствуем также обжигающий вкус острой еды или мягкость пуховой перины. Премия этого года продолжает славную традицию поощрять исследования сенсорных систем — до того в 2012 году награду по химии присудили за изучение GPCR-рецепторов, дающих нам еще три чувства.
-
485Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Ядерный магнитный резонанс находит широкое применение как в науке в качестве мощного метода анализа структуры органических веществ (в том числе, биомолекул), так и в медицине для обнаружения различных патологий. А что это такое, как работает, как развивается этот метод? Читайте в этой статье.
-
521Работа клетки подобна работе оркестра, только вместо музыки она производит белки и РНК. Для правильного функционирования всей системы каждый ген должен «вступать» в нужный момент, скоординировано с другими генами, и давать столько продукта, сколько потребуется. Это значит, что транскрипция каждого гена должна происходить в определенное время и с определенной интенсивностью. Дирижерами процесса выступают специальные белки — факторы транскрипции. Партитура при этом записана в самой ДНК: партию определяют регуляторные последовательности, с которыми транскрипционный фактор связывается и в результате усиливает или ослабляет транскрипцию соответствующих генов. Замены в таких последовательностях могут приводить к изменению силы связывания и, как следствие, фальши в транскрипции: неверной или не вовремя сыгранной партии конкретного гена. Современные биологи активно пытаются решить вопрос о том, как устроены эти последовательности для каждого транскрипционного фактора и какие мутации в них будут влиять на связывание с белком. Одним из подходов к расшифровке клеточной партитуры является изучение аллель-специфичного связывания: когда варианты регуляторной последовательности, унаследованные от матери и от отца, различаются, можно изучать, с каким из них транскрипционный фактор связывается лучше. Несмотря на прозрачную постановку задачи, на пути к ее решению возникает ряд проблем. Мы придумали, как их преодолеть, и обнаружили сотни тысяч событий аллель-специфичного связывания, попутно показав их вклад в предрасположенность ко многим заболеваниям. Работа недавно опубликована в журнале Nature Communications.
-
750Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Приобретенной или наследуемой эпилепсией поражены миллионы людей. Болезнь приблизительно в 30% случаев оказывается фармакорезистентной — она демонстрирует устойчивость ко всем применяемым лекарствам, — и этот процент не снижается с 1950-х годов. Сегодня фармакорезистентную эпилепсию лечат радикальными хирургическим методами, что, однако, помимо тяжелых последствий, не дает гарантии излечения или того, что болезнь не вернется вновь. Недавно передовые биомедицинские лаборатории начали разработку генетической терапии пораженных тканей мозга для локального снижения возбудимости нейронов и нейтрализации эпилептического очага. Наиболее многообещающим средством и мишенью для генной терапии признаются калиевые каналы — благодаря своим выдающимся способностям возвращать нейрон в неактивное состояние и регулировать частоту электрических разрядов. Несмотря на то, что текущие исследования пока находятся на стадии доказательства концепции и доклинических испытаний, уже сейчас продемонстрировано значительное облегчение и даже излечение фармакорезистентной эпилепсии в модельных условиях.
