-
Современные методы полногеномного секвенирования позволяют считывать миллиарды последовательностей нуклеиновых кислот (НК) — ДНК или РНК — за считанные часы. Человечество вплотную подобралось к пониманию механизмов реализации генетического материала в живых системах, и новые технологии одноклеточного секвенирования с возможностью визуализации пространственного положения нуклеиновых кислот внутри или вне клетки, похоже, стали еще одним шагом к этой цели.
-
1221Работа 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.
-
3283Статья 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.
-
20696В журнале «Инфекция и иммунитет» появилась публикация разработчиков вакцины «ЭпиВакКорона» — ГНЦ «Вектор», — о чем было краткое сообщение в конце моей статьи «ЭпиВакКорона в иллюстрациях», опубликованной в «Троицком варианте». Статью о первых фазах клинических испытаний вакцины «Вектора» в научном мире очень ждали. При полной непрозрачности разработки любая информация, проливающая на неё свет, крайне желательна. Разберем, как устроена вакцина «ЭпиВакКорона», и что стало известно из публикации о ней.
-
3 июня 2021 года станет новым этапом в исследованиях тихоходок на международной космической станции (МКС) — для научных исследований туда доставят очередную партию этих маленьких животных. Но не одними тихоходками живет МКС. Также будет исследовано влияние микрогравитации на симбиоз кальмаров и микроорганизмов, анализ мочекаменной болезни космонавтов и многое другое. Кому интересно, могут уже сейчас посмотреть запись телеконференции для научных СМИ, которую 26 мая 2021 года организовали SpaceX CRS-22.
-
Бесконечная гонка вооружений между прокариотическими системами CRISPR-Cas и мобильными генетическими элементами часто приводит к тому, что последние либо обзаводятся специальными механизмами, позволяющими им нейтрализовать действие CRISPR-Cas, либо приобретают мутации, благодаря которым они уклоняются от действия защитных систем. Однако, как недавно показала группа ученых во главе с Константином Севериновым, в бактериальных популяциях сохраняется небольшое количество копий плазмид, которые являются прямыми мишенями систем CRISPR-Cas клеток-хозяев и, более того, при этом не приобретают защитных мутаций. Как же этим плазмидам удается сохраняться в бактериальной популяции и зачем это может быть полезно бактериям? Давайте разбираться.
-
5563Генная терапия стремительно врывается в нашу жизнь, а ведь еще вчера она казалась будто сошедшей со страниц научной фантастики. Сегодня же упоминание вирусных векторов для доставки генов стало обыденным: они вовсю используются создателями вакцин от COVID-19, а профилактическая вакцинация такими препаратами совсем скоро должна стать повсеместной. Однако занятно другое: на переднем крае создания генных продуктов оказался один маленький вирус, который и полноценным патогеном-то назвать сложно: самостоятельно размножаться он не умеет. Речь об аденоассоциированном вирусе (AAV), векторы на основе которого стали ныне популярным средством доставки лечебных генов в клетку. О необычайной судьбе этих обладающих уникальными свойствами частиц, прошедших путь от «неизвестной примеси» до ключевого элемента передовой науки, и хотелось бы рассказать в этой статье.
-
Работа с живыми клетками в современном мире нужна не только для научных исследований, но и для разработки лекарств, и для диагностики в медицине. Автоматизация в этих отраслях позволила вывести производительность на новый уровень и открыла совершенно новые горизонты. В этой статье спецпроекта «Автоматизация в биологии» мы поговорим о том, как автоматизируют работу с клетками прокариот и эукариот для самых разных задач.
-
Проанализировав ядерный геном стеллеровой коровы — морского млекопитающего, некогда обитавшего в северной Пацифике, — ученые пришли к выводу, что процесс вымирания этого вида начался задолго до прибытия человека современного типа в Берингию. Показано также, что последняя популяция этого животного, обнаруженная российскими моряками на побережье Командорских островов, была обречена на вымирание вследствие низкого генетического разнообразия.
-
Упоминаний об эпигенетике вы не встретите в школьном учебнике биологии, а ведь эта наука рассказывает, как клетка реализует свой генетический потенциал, «вылепливая» из одного и того же «теста» (последовательности ДНК) совершенно разные «пироги»: клетки эпителия, легкого, нервной ткани и многие другие. Эпигенетика изучает хроматин: ДНК и ассоциированные с ней РНК и белки, а также взаимодействия между ними. В этой статье, которой мы открываем спецпроект по эпигенетике, вы познакомитесь с основными игроками эпигенетики — молекулами хроматина. Много внимания мы уделим методам его изучения — для более глубокого понимания того, как ученые делают открытия в этой области.
