-
Компьютерное моделирование биологических молекул зачастую основано не на квантовой механике, описывающей строение вещества максимально корректно, а на наборе приближений, уводящих нас от физических «истоков», но позволяющих решать практически важные задачи с использованием ЭВМ. Одним из таких упрощений является концепция молекулярных поверхностей, представляющая молекулу в виде твердого тела, на поверхности которого распределены какие-либо физические свойства. Несмотря на кажущийся примитивизм, этот подход является довольно плодотворным, внося свою лепту в решение актуальных проблем молекулярной биологии, — например, дизайна новых антибиотиков и изучения молекулярных механизмов заболеваний.
-
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.
-
6931Статья на конкурс «био/мол/текст»: Начиная ещё со времён открытия пенициллина, человечество постоянно ведёт своеобразную «гонку вооружений» с миром бактерий, которые научились оперативно адаптироваться вслед за появлением новых антибиотиков. И, увы, на сегодняшний день в этой гонке мы начали постепенно отставать от противника... Перед лицом угрозы остаться беспомощными, когда появятся новые, «пуленепробиваемые» инфекции, учёные запасаются своим козырями в рукаве. Проблема стоит крайне остро — или успеть найти оптимальную замену антибиотикам в ближайшее десятилетие, или погрузиться в новое Средневековье, каждодневно рискуя умереть от самой ничтожной царапины.
-
13694Статья на конкурс «био/мол/текст»: Изучение виромов (популяций вирусов, объединенных общей средой обитания) практикуется в современной вирусологии всё чаще. Подобный подход приносит неожиданные результаты — концентрация вирусов в природе, оказывается, чрезвычайно высока. Например, в морской среде количество вирусных частиц превосходит количество клеток в разы. При этом вирусные частицы способны к передаче генетической информации. Исследования, опубликованные в 2010 году, показали, что агенты переноса генов (АПГ, особая разновидность вирусоподобных частиц, участвующих в горизонтальном переносе генов) привносят в геном бактерий новые фрагменты значительно чаще, чем считалось ранее. А если вирусные частицы настолько распространены в биосфере, и большая часть из них способна к переносу генов, то важно рассмотреть вирусы в рамках общей модели эволюции.
-
3954Статья на конкурс «био/мол/текст»: В наше время компьютерные методы используются практически во всех областях науки. Создание новых лекарств не является исключением. Многие вещества, которые легко получить из природы, например, выделив экстракт из листьев какого-нибудь растения, уже давно исследованы на наличие лекарственной активности. Поэтому сейчас лекарства часто «изобретают» на компьютере, а потом уже проверяют экспериментально. В статье обсуждаются различные аспекты метода молекулярного докинга, используемые в решении этой задачи.
-
2374Статья на конкурс «био/мол/текст»: Современная молекулярная биология испытывает серьезный системный кризис, связанный с «перепроизводсвом» экспериментальных данных. Но адаптация передовых информационных методов, таких, как технология Google Maps для визуализации молекулярно-биологической информации (система навигации NaviCell) в сочетании с биоинформатическими методами моделирования и анализа, открывает новые возможности для использования данных высокопроизводительных методик.
-
5118Статья 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.
-
873Статья на конкурс «био/мол/текст»: Онкологические и аллергические заболевания — одни из самых распространённых человеческих патологий. Большие надежды в их лечении возлагаются на каротиноиды — природные соединения, обладающие широким спектром фармакологической активности. Одним из самых известных и изученных на сегодняшний день каротиноидов является астаксантин (АК). Мы обнаружили доступный источник получения АК — смесь каротиноидов из морской звезды Patiria pectinifera. Наши исследования посвящены тому, чтобы найти применение этой смеси в лечении аллергических кожных заболеваний и в противоопухолевой терапии.
-
12620Статья 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.
