Микробиология

Статья 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.

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.

Статья 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»: 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»: Широко распространено мнение, что плацента — полностью стерильный орган, от которого плод получает кислород и питательные вещества. Однако исследователи из Медицинского колледжа Бэйлора в Хьюстоне установили, что плаценту населяет сообщество условно-патогенных бактерий, микробиом которых аналогичен бактериальному микробиому полости рта. Кроме того, они обозначили причинно-следственную связь между вариациями в составе плацентарного микробиома и преждевременными родами.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Природа многообразна на самых разных уровнях: от отдельных внутриклеточных процессов до целых организмов. Животные и растения составляют лишь две небольшие группы в царстве эукариот, но на все другие группы человек редко обращает внимание, так как они крайне малы и относятся к так называемому микромиру. В этом году произошло событие, которое открывает перед исследователями возможность заглянуть гораздо глубже в мир простейших (одноклеточных эукариот). Объявлено о расшифровке более 650 транскриптомов этих организмов, и все данные уже находятся в свободном онлайн доступе. Транскриптомы дают информацию о всех генах, которые в данном организме в данный момент работают. Таким образом можно говорить о начале качественно нового уровня в понимании редко доступного глазу, но ключевого элемента биосферы.