Большая часть медико-биологических исследований проводится на клетках in vitro (то есть, не на живом организме, а на клетках «в пробирке»). Клетки используют в качестве модельного биологического объекта в научных исследованиях, при тестировании и производстве лекарств. Кроме этого, ученые научились исправлять генетические ошибки в клетках и наделять их способностью противостоять некоторым заболеваниям, что служит основой для медицинских технологий будущего — генной и клеточной терапий. Эта статья расскажет о методах работы с клетками, а также о возможностях и ограничениях, связанных с их использованием.

Один из старейших научных приборов — микроскоп — появился практически одновременно с наукой в ее современном виде. Этот канонический инструмент биолога более 400 лет был важнейшим средством для познания живого, и дал львиную долю наших знаний об устройстве жизни. Все это время эволюция микроскопа продолжалась, расширяя возможности увидеть неразличимое глазом.

Нейродегенеративные и онкологические болезни — самые распространенные возрастные патологии после болезней сердца и сосудов. Как показывают исследования, эти патологии тесным образом связаны с энергетическим обменом и митохондриальной дисфункцией. Детальное и масштабное изучение изменений клеточного метаболизма при развитии этих патологий способствует разработке более совершенных диагностических инструментов, позволяющих обнаруживать заболевание на самой ранней его стадии.

Пожалуй, каждый, кто находил у себя первую морщинку или первый седой волос, нет-нет да и задумывался о том, как было бы здорово, если бы ученые придумали лекарство от старости. Борьба со старением — дело нелегкое, поэтому любые успехи в этой области, достигнутые на «братьях наших меньших», это уже повод для большой радости. Недавно биологи нашли способ омолодить мышцы мух дрозофил, избавив их от митохондрий, несущих вредоносные делеции в своих молекулах ДНК. Другая группа ученых продлила жизнь мышам методом частичного перепрограммирования их эпигенома. А там и до «молодильных яблок» для нас, Homo sapiens, недалеко.

Чем отличается хроматин в мужских и женских гаметах? Как он перестраивается при образовании зиготы? Ответы на эти вопросы не только интересны фундаментальной науке, но и могут помочь в перепрограммировании клеток. Интернациональная команда ученых разработала новый метод анализа структуры хроматина в индивидуальных клетках и применила его к ядрам ооцитов и зиготы. В эту работу значительный вклад внесли ученые из России: выпускники МГУ Илья Флямер и Сергей Ульянов, выпускник МФТИ Максим Имакаев. И нашими же соотечественниками возглавляются две из трех лабораторий, в которых выполнялась работа: это лаборатория Сергея Разина в московском Институте биологии гена и лаборатория Леонида Мирного в знаменитом MIT. Полученные результаты были опубликованы в журнале Nature.

Создание искусственного генома эукариот — новый интернациональный проект университета Джонса Хопкинса в США. Звучит таинственно, однако на деле всё совсем наоборот. К участию в проекте приглашаются все желающие университеты мира — хромосом на всех хватит. Исследователи медленно, но верно воссоздают и совершенствуют геном дрожжей — самых изучаемых эукариот в мире. Зачем же был затеян этот проект и с какими трудностями сталкиваются ученые?

Около 800 миллионов лет назад на Земле появились многоклеточные организмы. Как это произошло, со стопроцентной точностью сказать никто, конечно, не может. Однако результаты сравнения эволюционно близких белков указывают на то, что причиной могла стать замена одной-единственной аминокислоты в ферменте гуанилаткиназе.