-
Инфографика на конкурс «Био/Мол/Текст»: Что это за звери — биоинформатики, где они обитают и как выглядит их работа? В этой статье мы расскажем и покажем, какие существуют биоинформатические методы и как их можно применять. Биологам это поможет понять, как устроены инструменты, с которыми они сталкиваются в статьях. А программисты узнают о том, как их навыки применимы к наукам о жизни.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: На первый взгляд, арсенал современного врача-генетика кажется довольно обширным: генеалогический метод, анализ на биохимические маркеры заболевания, поиск мутаций в генах, ассоциированных с болезнью... Но достаточно ли этого? На какой кухне варится узкоспециализированный и немного загадочный специалист в сонме подопечных Гиппократа, и почему фенотипирование может вывести клиническую диагностику на новый уровень?
-
Большие данные и омиксные технологии — модные термины, которыми биотех-стартапы пытаются заманить инвесторов на презентации своей идеи по разработке лекарств. Если же она еще и подкреплена внедрением алгоритмов машинного обучения и другими методами искусственного интеллекта, успех почти гарантирован. Или нет? В этой статье спецпроекта о доклинических исследованиях разберемся, что такое омиксные данные и какое применение они нашли в доклинических исследованиях.
-
1076Работа 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.
-
997Что происходит в клетке, когда в нее проникает SARS-CoV-2? Что в этом вирусе уникального, а что общего с другими коронавирусами? Эти вопросы очень важны для поиска эффективных лекарств. Мы расскажем о том, как современные «омиксные» методы (в частности, протеомика) ускоряют поиск ответов на примере мультиомиксного сравнения двух близких родственников — SARS-CoV-2 и SARS-CoV.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Создание новых белков с заранее выбранной функцией? Что? Да!!! Нужна вакцина? Дизайним белок! Нужно вылечить рак? Дизайним белок! Звучит очень заманчиво, но реально ли это? Rosetta — программа, разработанная в Институте белкового дизайна под руководством Дэвида Бейкера, дает утвердительный ответ на этот вопрос. С ее помощью ученым удалось справиться с целиакией, создать лекарство широкого спектра от вируса гриппа и научить иммунные клетки находить и убивать раковые. Несколько компаний сейчас занимаются выводом этих разработок на рынок. В этой статье мы разберемся, как работает Rosetta и какие проблемы белковый дизайн позволяет решать уже сегодня.
-
602Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Организация медицинской помощи в цифровом виде и анализ и обработка данных — другими словами цифровая медицина, — постепенно становятся стандартом. А искусственный интеллект, которым нас пугали несколько лет назад, сегодня незаменим в уйме технологических решений — от предсказания погоды до рекламы.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Приступая к рассмотрению чего-то нового, человек прежде всего стремится разложить это на группы. Так устроен наш мозг и так он осваивается с тем, что ему преподносит жизнь. То же — в науке: видя удивительное разнообразие вокруг себя в очередной области исследований, ученые прежде всего создавали описывающую его классификацию. Классическим примером служит система живого, представленная в виде иерархии вложенных друг в друга таксонов различного ранга: домен, царство, класс или отдел и т.д., вплоть до вида и даже более дробных групп. Ее очень удобно изображать в форме так полюбившихся биологам эволюционных деревьев. Исходно подобная система была предложена биологами-натуралистами, «классиками» систематики еще в XVIII–XIX вв. Исторический прогресс — это еще и прогресс научный: за последние десятилетия объекты и методы исследований изменились очень сильно. Сильно изменилось и само научное знание, и его методы. Извечная задача систематизации и группировки остается актуальной — только применять ее приходится к данным в новом формате... и, порой, чрезвычайно большим. Чтобы не захлебнуться в информационном потоке, очень важно освоить новые методы для работы с данными. Здесь в качестве важного, но непростого примера мы рассмотрим кластерный анализ.
-
Развитие технологий высокопроизводительного секвенирования позволило изучить структуру хроматина на ранее невиданном для клеточных биологов уровне — на уровне взаимодействий отдельных участков генома! Четвертая статья цикла «Пятерка по системной биологии» расскажет, как устроена современная наука о хроматине. Проекты стипендиатов посвящены как фундаментальным аспектам динамики хроматина и внутрихроматиновых взаимодействий, так и изучению организации хроматина с помощью высокопроизводительных методов у разных живых организмов.
-
Коронавирусы находятся в списке опасных патогенов с начала XXI в. В 2002 г. коронавирус вызвал эпидемию тяжелого острого респираторного синдрома (англ. severe acute respiratory syndrome, SARS), а в 2013 г. — ближневосточный респираторный синдром (англ. Middle East respiratory syndrome, MERS). В конце 2019 г. в Китае началась новая вспышка коронавирусной инфекции (англ. coronavirus disease, COVID-19), которая застала человечество врасплох. Вирус SARS-CoV-2, отличающийся довольно высокой инфицирующей способностью и смертностью, перекинулся на другие страны, и 11 марта ВОЗ объявила вспышку COVID-19 пандемией. В связи с этим перед учеными встала ключевая задача: в кратчайшие сроки разработать способы лечения и профилактики. На помощь в этом приходят передовые компьютерные технологии — молекулярное моделирование, виртуальный скрининг и искусственный интеллект. В продолжение ставшей уже такой популярной на «Биомолекуле» темы SARS-CoV-2 мы выкладываем (с некоторыми изменениями и дополнениями) исходно опубликованный в «Природе» обзор предварительных результатов разработки лекарственных препаратов против нового коронавируса с акцентом на применение компьютерных технологий.
