-
569Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Наши тела изолированы от окружающего мира двумя поверхностями — кожей снаружи и стенками желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) внутри. Эти поверхности выступают в качестве барьеров между внутренней средой организма и всем, что творится снаружи. В частности, стенка кишки, покрытая слизью, является преградой для сообщества микроорганизмов, которые населяют ее. Когда эта преграда ослабевает, микробиота становится способной вызывать иммунный ответ у хозяина, и если этот ответ плохо регулируется, способствует возникновению воспалительного заболевания кишечника. Микробиота кишки может влиять на работу головного мозга, поэтому изучение того, как меняется поведение мышей при изменениях в составе микробного сообщества, является важной научной задачей. Эта статья — научно-популярный пересказ недавней публикации, посвященной особенностям поведения мышей с хроническим воспалением кишечника. Из нее читатель узнает, какие бывают поведенческие тесты и как ведут себя мыши с разной микробиотой.
-
920Виктор Тарабыкин — доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории генетики развития мозга, директор НИИ Нейронаук Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского, директор Института клеточной биологии и нейробиологии клиники Шарите в Германии, грантополучатель РНФ. Сфера научных интересов — изучение молекулярно-генетических основ развития коры головного мозга.
-
479С нонсенс-мутациями история непростая. С одной стороны, всё ясно как дважды два — нонсенс-мутации вредные и, попросту говоря, плохо влияют на организм. С другой стороны, как известно, для любого правила есть исключения. А если эти исключения встречаешь в научной литературе всё чаще и чаще, то начинают закрадываться сомнения — а всё ли так ясно и просто? Именно о том, как сомнения ко мне закрались и к чему это привело, и рассказывается в этой небольшой статье.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Эволюция цветного зрения животных — это путь к пониманию эволюции мозга. Поиск ответа на вопрос «Как простейшее многоклеточное животное трихоплакс ориентируется в сложной цветовой среде на кораллах уже 780 млн. лет?» стал основным лейтмотивом экспериментальной работы по изучению селективной поведенческой реакции этого существа на световые поляризованные монохромные стимулы разной длины волны. Результаты этих исследований могут стать основой для понимания, как первые животные без формальной мозговой структуры и нейронов воспринимают цветовую информацию, на основе которой выбирают свой путь. Я расскажу о своих опытах на трихоплаксе и обнаружении цветового таксиса, определяющего специфические реакции на свет разной длины волны.
-
430Слова «мигрант» и «захватчик» надежно вошли в лексикон современного человека, и нам кажется, что Атилла, Чингисхан и Тамерлан — уникальные элементы человеческой культуры. Однако, и в мире животных подобные «захватчики» — совсем не редкость, а расселение видов за пределы исторических ареалов — естественный процесс. Правда, если последовательное расселение животных может занять тысячи лет (как, например, расселение по Земле самого человека), то сейчас вселенцы могут очень быстро попасть в новые места, «воспользовавшись» транспортными потоками цивилизации (случайный завоз колорадского жука из Америки в Старый Свет) или антропогенной трансформацией среды обитания (создание системы водохранилищ на Волге, приведшее к изменению речной системы и расселению черноморско-каспийской тюльки или бычковых рыб на север). Ключевая задача для мониторинга процессов биологических инвазий — быстро и точно определить вселенца. Для успешной идентификации чужеродных видов рыб Волжско-Камского региона мы предлагаем использовать простой и дешевый протокол ДНК-идентификации, оптимизированный именно для российских пресноводных рыб.
-
707Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: О чем вы думаете, когда слышите слово «биосенсор»? А «микрофлюидные технологии»? Эти слова кажутся таинственными, даже немного пугающими и как будто взятыми из какой-то научно-фантастической книжки. На самом деле первый биосенсор был создан еще в 1975 году, а микрофлюидным технологиям уже более 30 лет. Биосенсоры бывают очень разными по своей структуре и принципу действия. На сегодняшний день клеточные биосенсоры активно используются для экологического мониторинга токсинов в воде, почве и продуктах питания. Чаще всего чувствительным элементом в таких биосенсорах являются условнопатогенные бактерии, например, кишечная палочка или биолюминесцентные бактерии, обитающие в глубинах моря. Однако получение новых специфических, компактных и недорогих биологических сенсоров и выбор оптимальных микроорганизмов, которые могли бы выступать в качестве чувствительных элементов в таких сенсорах, всегда остается актуальной задачей как для экологии, так и в сфере медицинской диагностики. Мы решили подойти к решению этого вопроса нестандартно: взять грозную патогенную бактерию Helicobacter pylori и с использованием микрофлюидных технологий попробовать получить новый биологический сенсор оптического типа. А о том, как и почему мы это делали, и что же из всего этого вышло, читайте ниже.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Мозг считают самым сложным органом в человеческом теле. А иногда даже самым сложным объектом во всей Вселенной! Оснований для этого немало: нейронов в нашем мозге немногим меньше 100 миллиардов. Продолжая астрономическую метафору, заметим: это число сопоставимо с количеством звезд в нашей Галактике. А это — все наблюдаемые нами в телескопы и многие, многие другие. Но настоящий «математический взрыв мозга» это все же число контактов между нейронами — оно оценивается как 10 в 15 степени! Тут уж никаких звезд не хватит для сравнения. Ломать, безусловно, не то же, что строить, однако в случае мозга медленное неуклонное разрушение — нейродегенерация — также может быть очень сложным, разносторонним и даже в текущую эпоху пост-рока и пост-генома далеко не до конца понятным процессом. Мы рассмотрим это на примере «королевы нейродегенераций» — болезни Альцгеймера. На это нейродегенеративное расстройство приходится больше заболевших, чем на все остальные вместе взятые: этой болезни посвящены тысячи статей, на ее исследования израсходованы огромные деньги... однако механизмы в основе болезни Альцгеймера до конца так и не установлены. Что уж и говорить о блистательно отсутствующих методах лечения. Почему так? Во многом в силу сочетания различных патологических процессов и «молекулярных игроков», из числа которых на первый план выходят бета-амилоидный пептид Aβ, белок тау и связывающие их сложные взаимоотношения.
-
1025Работа клетки подобна работе оркестра, только вместо музыки она производит белки и РНК. Для правильного функционирования всей системы каждый ген должен «вступать» в нужный момент, скоординировано с другими генами, и давать столько продукта, сколько потребуется. Это значит, что транскрипция каждого гена должна происходить в определенное время и с определенной интенсивностью. Дирижерами процесса выступают специальные белки — факторы транскрипции. Партитура при этом записана в самой ДНК: партию определяют регуляторные последовательности, с которыми транскрипционный фактор связывается и в результате усиливает или ослабляет транскрипцию соответствующих генов. Замены в таких последовательностях могут приводить к изменению силы связывания и, как следствие, фальши в транскрипции: неверной или не вовремя сыгранной партии конкретного гена. Современные биологи активно пытаются решить вопрос о том, как устроены эти последовательности для каждого транскрипционного фактора и какие мутации в них будут влиять на связывание с белком. Одним из подходов к расшифровке клеточной партитуры является изучение аллель-специфичного связывания: когда варианты регуляторной последовательности, унаследованные от матери и от отца, различаются, можно изучать, с каким из них транскрипционный фактор связывается лучше. Несмотря на прозрачную постановку задачи, на пути к ее решению возникает ряд проблем. Мы придумали, как их преодолеть, и обнаружили сотни тысяч событий аллель-специфичного связывания, попутно показав их вклад в предрасположенность ко многим заболеваниям. Работа недавно опубликована в журнале Nature Communications.
-
2136Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Приобретенной или наследуемой эпилепсией поражены миллионы людей. Болезнь приблизительно в 30% случаев оказывается фармакорезистентной — она демонстрирует устойчивость ко всем применяемым лекарствам, — и этот процент не снижается с 1950-х годов. Сегодня фармакорезистентную эпилепсию лечат радикальными хирургическим методами, что, однако, помимо тяжелых последствий, не дает гарантии излечения или того, что болезнь не вернется вновь. Недавно передовые биомедицинские лаборатории начали разработку генетической терапии пораженных тканей мозга для локального снижения возбудимости нейронов и нейтрализации эпилептического очага. Наиболее многообещающим средством и мишенью для генной терапии признаются калиевые каналы — благодаря своим выдающимся способностям возвращать нейрон в неактивное состояние и регулировать частоту электрических разрядов. Несмотря на то, что текущие исследования пока находятся на стадии доказательства концепции и доклинических испытаний, уже сейчас продемонстрировано значительное облегчение и даже излечение фармакорезистентной эпилепсии в модельных условиях.
