-
Как бы странно это ни звучало, жизнь человека — череда бесконечных делений. Каждый день стволовые клетки тканей дают жизнь все новым и новым клеткам, которые приходят на смену другим таким же, но уже отжившим свой век. В ходе репликации ДНК в геноме клеток накапливаются мутации, и при «удачном» стечении обстоятельств, т.е. определенном наборе таких поломок в ДНК, столовая клетка может переродиться в опухолевую. Таким образом, в самом процессе жизни организма уже заложен механизм его уничтожения.
-
12324Статья 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.
-
7413Статья 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.
-
15063Статья на конкурс «био/мол/текст»: Мобильные элементы генома прокариот обсуждаются в отечественных научных и научно-популярных изданиях незаслуженно редко. Однако именно эти агенты распространяют в популяциях микроорганизмов устойчивость к физическим и химическим факторам, в том числе ультрафиолету и антибиотикам. Или дарят приютившим их клеткам селективные преимущества, кодируя метаболические пути и факторы патогенности. Эти «путешественники» преодолевают не только межклеточные и межвидовые границы, но даже междоменные, перетаскивая с собой внушительный багаж ценной генетической информации. Прокариотический мобилом поразительно мозаичен, сложно стратифицирован и напоминает своеобразный «парк юрского периода», предоставляя возможность исследовать ранние этапы эволюции механизмов наследственности и изменчивости.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Ощущение пространства и определение себя в нём всегда было важным инструментом в познании мира. В настоящее время этот вопрос стал особенно актуальным, ведь 2014 год знаменателен тем, что и Нобелевскую, и Шнобелевскую премию дали именно за изучение ориентации в пространстве. Давайте будем в тренде и попробуем разобраться с нашим внутренним компасом!
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: ДНК — основное хранилище генетической информации всех живых организмов — подвержена постоянному воздействию разнообразных химических и физических факторов, в результате её структура может нарушиться. Под действием ионизирующего излучения возникают двуцепочечные разрывы — самые опасные повреждения ДНК. В наиболее распространенном механизме «ремонта» таких повреждений главную роль играет Ku-антиген. Кроме того, этот белок имеет множество других удивительных «талантов», изучение которых в настоящее время продолжается. Исследование механизмов взаимодействия Ku-антигена с ДНК дало возможность разработать новый метод регистрации этого антигена, имеющий важные применения в клинике и исследовательской работе.
-
В эпоху электронно-вычислительных машин трудно представить, что помочь человеку в решении его задач может что-либо помимо мощного компьютера. Квантовые компьютеры все ещё являются экзотикой, недоступной простым смертным... А слышали ли вы о молекулярных компьютерах? Прошло два десятка лет с тех пор, как ученые впервые решили математическую задачу при помощи ДНК. На сегодняшний день ученым удалось продвинуться в этом направлении гораздо дальше — работу программируемых нанороботов уже тестируют на тараканах. Вы всё еще думаете, что будущее далеко? Тогда мы идем к вам!
-
Геном постоянно накапливает изменения. И если пару десятков лет назад представления об этих изменениях навевали мысли об эволюционных масштабах времени, то сейчас мы всё больше узнаем о том, как наш генетический материал меняется прямо на глазах. Молекулярные часы — методика оценки времени эволюционного расхождения видов по анализу замен в ДНК, — уже стали привычной темой для научно-популярной литературы и журналистики, а вот оценка возраста отдельных клеток и тканей организма привлекла внимание совсем недавно. И выясняется, что поиск молекулярных маркеров, позволяющих сказать, сколько лет вам и вашим клеткам, не заглядывая в паспорт, может быть интересен с очень многих точек зрения: от диагностики болезней до поиска преступников и изучения самого процесса старения.
