Биомолекулы

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Амбициозный проект «Геном человека», завершившийся в 2003 году, был призван расшифровать всю ДНК, содержащуюся в человеческом геноме. Считалось, что проект поможет понять, как функционируют гены, каким образом они определяют состояние клетки и организма человека в целом, а также даст толчок развитию медицины и биологических наук. Однако исследования показали, что вся сложность клетки как целостной системы не сводится к одному лишь геному. Функционирование и роль молекулы РНК в регуляции клеточных процессов во многом зависят от ее пространственной организации, изучение которой — сложная задача, справиться с которой под силу только биоинформатике.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Аминокислота — «кирпичик» белковой последовательности — закодирована в геноме тремя нуклеотидами, при этом не всегда единственным образом. Здравый смысл подсказывает, что можно выбрать случайный триплет для данной аминокислоты и что от этого выбора ничего не зависит. Оказывается, здравый смысл в этом случае неправ.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: CRISPR — это система специфического иммунитета прокариот, характерная как для бактерий, так и для архей. CRISPR-структуры впервые были описаны почти 30 лет назад, однако их функция долгое время оставалась загадкой. CRISPR-системы состоят из геномных кассет, в которые записывается информация о вирусных или плазмидных инвазиях, и Cas-белков, обеспечивающих молекулярный механизм иммунитета. В ответ на инфекцию клетка с CRISPR вырезает из чужеродного генома небольшой фрагмент и встраивает его в кассету. Благодаря такому механизму роста, CRISPR-системы являются уникальным примером эволюции «по Ламарку». Высокоэффективное узнавание ДНК, лежащее в основе работы CRISPR, оказалось привлекательно и для практического использования, и сейчас CRISPR-системы служат для точных манипуляций с самыми различными геномами, в том числе и с геномом человека.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Современные биологи в большинстве своём работают с генами. Ген — участок молекулы ДНК, кодирующий белок или РНК. Изучая активность гена и изменения в его работе, чаще всего пользуются методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и различными её модификациями. Метод позволяет найти ген и сделать множество его копий. Однако прибор и реактивы для проведения ПЦР дóроги, а время, необходимое на реакцию, составляет около двух часов. В данной статье описывается аналог полимеразной реакции — LAMP (loop-mediated isothermal amplification), позволяющий провести то же исследование в 10 раз быстрее, дешевле и, что крайне важно, более специфично. Также рассмотрены перспективы применения LAMP в фундаментальных и клинических исследованиях.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Генетическая информация в геномах живых организмов постоянно пребывает в состоянии динамического равновесия. Ее количество может возрастать за счет «самоцитирования» (копирование своей собственной ДНК) или «плагиата» (приобретения чужеродной ДНК), а может сокращаться за счет счет удаления балластной, с точки зрения клетки, информации. И если смысл обогащения генома за счет чужой ДНК интуитивно понятен, то назначение множественного копирования своих собственных генов далеко не очевидно. Однако этот процесс, получивший название «амплификации генов», чрезвычайно широко распространен в природе, а стало быть, для чего-то клеткам нужен.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Генетический материал, выделенный из доисторических артефактов — костей, зубов, волосяных фолликулов и других сохранившихся тканей, — как правило, не настолько прост, как это кажется многим, однако уже сегодня функционируют несколько десятков лабораторий, которые не боятся трудностей и пытаются заглянуть в далекое (насколько это возможно) прошлое нашей планеты.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: В электронном микроскопе формирование изображений осуществляется с помощью электронов, что обеспечивает высокое разрешение из-за их короткой длины волны. В то же время, взаимодействие пучка электронов с электронами образца вызывает электронно-лучевое повреждение препарата. В статье рассказывается, как исследователи борются с электронно-лучевым повреждением в электронной микроскопии, а также приводятся некоторые неожиданные применения этого феномена для целей структурной биологии.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Как сделать так, чтобы лекарство действовало точно по назначению и хорошо усваивалось? Обзор нескольких способов, которые через пару десятков лет вполне могут появиться в клиниках. На полноту, разумеется, не претендует, однако рассказывает о наночастицах, липосомах, сонопорации с микропузырьками газов, клеточных контейнерах и трансформированных органоидах растений.