-
1361Статья на конкурс «био/мол/текст»: Исследователи лаборатории перспективных исследований мембранных белков МФТИ открыли дополнительную возможность возбуждать нервные клетки с помощью света, и я расскажу вам об этом как соавтор. Я опишу, как работают белки, способные запускать и блокировать нервный импульс. Я объясню, каким образом можно целенаправленно изменять белок, чтобы он приобрел новые свойства, которых не имел в природном виде.
-
Пока не будет создан полноценный искусственный интеллект, мозг будет оставаться единственной мыслящей системой, способной хотя бы попытаться заглянуть внутрь себя и осознать свое устройство. Масштаб этой задачи обескураживает. Вряд ли какой-либо объект во Вселенной может сравниться по своей сложности с человеческим мозгом. Так какими же методами мы изучаем работу собственного мозга?
-
3523Статья на конкурс «био/мол/текст»: Лаборатория перспективных исследований мембранных белков МФТИ существует с 2011 года. За прошедшие пять лет она сильно расширила направления исследований, приютила несколько редчайших установок, объединила совершенно неповторимых людей и обзавелась собственной учебной базой. Интерес лаборатории — в исследовании (как вы уже догадались) мембранных белков: их структуры, функций и взаимосвязи между структурой и функциями. О том, как построить полноценный «конвейер» по исследованию белка, и в какие страны ездят студенты лаборатории в период обучения — читайте в этом материале.
-
Наш нынешний герой — удивительный человек, американский врач и ученый, переживший две мировые войны, — основал нейрофизиологию как науку, впервые расшифровал «язык» мозга и, по мистическому стечению обстоятельств, умер от мозгового заболевания. В своих научных амбициях он сумел заглянуть в мыслительный аппарат человека — туда, где даже сейчас есть сотни неразгаданных вопросов и неубедительных гипотез. Речь пойдет о Герберте Гассере, «медицинском» нобелевском лауреате 1944 года. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон».
-
1660Стеролы — неотъемлемые компоненты большинства клеточных мембран. Нарушения биосинтеза стеролов у человека приводят к развитию широкого спектра заболеваний. Знание трехмерной структуры ключевых ферментов этого пути необходимо для разработки эффективных методов лечения. Большинство ферментов, участвующих в биосинтезе стеролов, заякорены в мембране, и их структуру выяснить непросто. Однако недавно удалось получить трехмерную структуру стерол-редуктазы MaSR1 метанотрофной бактерии Methylomicrobium alcaliphilum 20Z. Оказалось, этот бактериальный белок принципиально очень похож на стерол-редуктазы человека, а данные о его пространственной структуре смогут пролить свет на патогенез заболеваний, связанных с нарушением биосинтеза стеролов у человека.
-
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.
-
2168Статья на конкурс «био/мол/текст»: Клетки эукариот обладают ядерной мембраной, физически разделяющей два этапа экспрессии генов (транскрипцию и трансляцию). У прокариот (бактерий и архей) отсутствие ядерной мембраны приводит к совместной локализации транскрипции и трансляции. Однако внутри клеток бактерии Gemmata obscuriglobus обнаружена хорошо развитая сеть мембран, внешне напоминающих эукариотические, в силу чего трансляция в значительной степени не сопряжена с транскрипцией. Эти результаты расширяют наши представления о пространственной организации экспрессии бактериальных генов, базирующиеся главным образом на исследовании некоторых модельных организмов, а также весьма важны для понимания того, как в ходе эволюции могла возникнуть пространственная разобщённость этапов экспрессии генов эукариот.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: С развитием современных технологий идея изучать клетку на уровне отдельных молекул получила новые технические возможности. Современные методы микроскопии позволяют увидеть, как выглядят клетки, их органеллы (световая микроскопия) и даже отдельные молекулы внутри фиксированных клеток (электронная микроскопия). Использование флуоресцентных меток позволяет увидеть отдельные молекулы в живых клетках с помощью световой микроскопии, а использование сверхчувствительных видеокамер и компьютерных программ для обработки видеозаписей дает возможность судить о функциях конкретных молекул.
