-
6105В апрельском выпуске журнала «Биохимия» за 2018 г., посвященном структуре и функциям клеточного ядра, опубликована статья академика Евгения Давидовича Свердлова, предлагающего взглянуть на некоторые вопросы современной биологии философски: а что если отказаться от однозначной взаимосвязи между генетической архитектурой генома и её фенотипическими проявлениями? В этом эссе указывается на существование трех категорий нерешаемых биологических проблем: 1. Нерешаемые проблемы вследствие стохастических мутаций при репликации ДНК. 2. Проблемы, нерешаемые вследствие взаимодействий в сложных системах, приводящих к непредсказуемым «возникающим» (emergent) свойствам. 3. Проблемы, нерешаемые вследствие существования принципа неопределенности и эффекта наблюдателя в биологии. «Биомолекула» публикует популярную версию этого эссе.
-
«Время генома» — книга практикующего врача-генетика Стивена Монро Липкина и научного журналиста Джона Луома, которую с уверенностью можно назвать гидом в современную медицинскую генетику и криминалистику. Погружаясь в истории из врачебной практики, читатель узнаёт основы генетики и молекулярной биологии, сведения о современных методах расшифровки и анализа геномов. Не забывают авторы рассказать и о внутренних переживаниях пациентов и влиянии человеческого фактора в моменты, когда необходимо принять ответственное решение. Каждая история напоминает небольшой детектив, но самое захватывающее начинается, когда авторы приступают к рассказам о применении генетических методов в криминалистике, где порой только генетика и помогает восстановить справедливость. Примечательно, что эта книга — не ода генетическим методам, и в ней без прикрас указываются их проблемные стороны, включая не только методологические, но и биоэтические и философские.
-
Если вы до сих думаете, что у всех клеток вашего организма одинаковый геном, то спешим вас разочаровать. Есть вероятность, что у индивидуума не найти и двух клеток с полностью идентичной ДНК. Грозит ли это чем-то, почему ученые с энтузиазмом изучают мозаицизм, и как видит будущее этой области известный исследователь геномных вариаций Алексей Абызов из лаборатории при Клинике Мэйо (Mayo Clinic), чья группа недавно опубликовала новую статью по этой теме?
-
В клетках эукариот гены, как правило, экспрессируются с образованием линейных молекул РНК. Однако по матрице многих генов синтезируются и ковалентно замкнутые кольцевые РНК. Эти молекулы почти 40 лет были обделены вниманием молекулярных биологов, и, как оказалось, совершенно незаслуженно. Недавние успехи в секвенировании РНК показали, что кольцевые РНК считываются с тысяч разных генов, и постепенно накапливаются сведения о многообразии и важности функций этих «темных лошадок». Выяснилось, например, что синтез некоторых кольцевых РНК связан с развитием ряда заболеваний, в том числе онкологических и болезни Альцгеймера. А это значит, что у нас появился прекрасный повод поговорить о биологии кольцевых РНК и их связи со здоровьем человека.
-
Мальчик или девочка? Ответ может зависеть от многих факторов — генетических или внешней среды. Например, у большинства рептилий пол зависит от температуры инкубации яиц. Такой способ определения пола называется температурозависимым. Появившиеся в новостях сообщения о том, что из-за глобального потепления почти вся популяция зеленых морских черепах Большого Барьерного рифа состоит из самок, заставили нас вспомнить молекулярные основы температурозависимого определения пола и объяснить, почему резкие изменения климата угрожают и другим видам рептилий.
-
Вирофаги — это небольшая группа вирусов, которые могут размножаться в эукариотических клетках только вместе с другим вирусом-хозяином, используя его «фабрику» для производства собственных частиц. Известные на данный момент вирофаги паразитируют на гигантских вирусах, в частности мимивирусах, которые, в свою очередь, инфицируют клетки амёб. Используя ферменты вирусов-хозяев для образования своих частиц, вирофаги сильно портят им жизнь, мешая формированию вирионов и протеканию инфекционного цикла. Недавно было показано, что мимивирусы не так уж и беззащитны перед вирофагами: у них есть особая молекулярная машина, получившая название MIMIVIRE. Первоначально было заявлено, что по механизму работы MIMIVIRE очень напоминает систему CRISPR/Cas прокариот, направленную на защиту от вирусов и плазмид. Впрочем, история с MIMIVIRE куда более темная, чем кажется на первый взгляд...
-
О том, что генная инженерия изменила мир, знают почти все, а вот каким образом — только специалисты. Об этом редко рассказывают в школе, а непонятное всегда подозрительно. Этим умело пользуются «говорящие головы», транслируя с телеэкранов альтернативную реальность. Чтобы не пугаться ГМО и не демонизировать генных инженеров, достаточно хоть немного представлять их работу и знать, что будущее их творений регулируется даже слишком строго. В первой части статьи мы вспомнили историю этой отрасли и затронули этические и коммерческие вопросы, с нею связанные. А сейчас предлагаем заглянуть в мастерскую генного инженера — пройти краткий курс кройки и шитья ДНК и познакомиться с методами, расширившими границы фундаментальных исследований, биотехнологии и медицины.
-
Полвека назад человек вплотную приблизился к возможности примерить на себя роль творца, творца самого настоящего, способного целенаправленно наделять создаваемые им организмы нужными чертами. Научившись напрямую манипулировать генами, из селекционера он превратился в инженера. Что же подвело его к этой черте и как изменился мир после? Предлагаем заглянуть в историю генной инженерии: вспомнить важнейшие открытия, сформировавшие ее теоретическую основу и методический арсенал, поразмышлять над этическими вопросами и оценить вес генно-инженерных разработок в денежном эквиваленте.
-
Системы CRISPR/Cas, обеспечивающие адаптивный иммунитет к вирусам и мобильным генетическим элементам у прокариот, обнаружены примерно у 50% бактерий и 90% архей. Однако некоторые бактериофаги могут нарушать работу системы CRISPR/Cas при помощи особых белков, получивших в совокупности название «анти-CRISPR» (англ. anti-CRISPR). На данный момент описано 22 семейства белков анти-CRISPR, которые действуют против систем CRISPR/Cas I и II типов. Предполагается, однако, что способность избегать действия систем CRISPR/Cas широко распространена среди фагов и других мобильных генетических элементов, так как, согласно новейшим данным, системы CRISPR/Cas минимально препятствуют горизонтальному переносу генов. Данная статья посвящена истории открытия, механизмам действия, а также эволюционному и биотехнологическому значениям известных на сегодняшний момент анти-CRISPR-белков.
