Российский ученый Максим Никитин совершил прорыв в изучении ДНК человека. Отрадно думать, что в переломный момент в истории России фундаментальная наука находится в надежных руках авторитетного ученого. Молодые ученые из лаборатории популяционной и медицинской генетики Уфимского университета науки и технологий представили главе Минобрнауки России Валери. Новости генетики. После этого в стране прекратили преподавать генетику, книги о ней изъяли из всех библиотек и уничтожили, а большинство ученых-генетиков уволили.
Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку
Ученые из Пекинского университета выяснили, что иммуноглобулин G (IgG) оказывается движущим фактором на ранних стадиях старения. Предложенная российским ученым модель не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов. Ведущие ученые-генетики со всего мира обсуждали, как выявлять тяжелые болезни еще до рождения ребенка. Ученые Института цитологии и генетики СО РАН, изучая выловленных в Черном море беспозвоночных, обнаружили ранее неизвестный науке микроорганизм. И это не случайно – рейтинг лучших ученых-генетиков России возглавляют ученые Евразийского НОЦ. И этот прибор очень-очень востребован всеми генетиками, биологами, то есть все, кто делает эксперименты, так или иначе уже на финальной стадии, когда они тестируют все на животных.
В Уфе молодые ученые презентовали Валерию Фалькову передовые проекты в области генетики
Максим Никитин обратил внимание, что в смеси из одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов одновременно возможно возникновение самых разных комплексов и взаимодействий, при которых этом происходит передача информации. Вот пример из самой простой системы из трех олигонуклеотидов Х, А и В. Каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую». Автор также доказал, что механизм молекулярной коммутации позволяет лучше управлять экспрессией генов, чем известный ранее, с участием двойной спирали: вместо 1012 вариантов регулирования появляются 10172 возможных вариаций.
Это больше, чем элементарных частиц во Вселенной.
Молодой российский ученый открыл природное явление, остававшееся незамеченным на протяжении 70 лет, которое назвал «молекулярной коммутацией». Его исследование было опубликовано в крупном научном издании - Nature Chemistry.
Это масштабный проект, и будет интересно приехать сюда через 22 месяца, когда откроются все корпуса! Экскурсионно-познавательный маршрут в Кампусе задержался в лабораториях микрофлюидики, фармакологии, фармсинтеза, биопринтинга и аддитивных технологий, функционирующих на базе вуза Евразийского НОЦ — Башкирского государственного медицинского университета. Заинтересовала будущего исследователя лаборатория, которая занимается разработкой средств, влияющих на депрессивные расстройства — ученые НОЦ проводят опыты, которые позволяют исследовать действие различных препаратов. В одной из медицинских лабораторий Наталье также удалось самостоятельно провести ПЦР-тестирование и процедуру электрофореза для установки генотипа по отдельным аллелям гена. Наталья отметила актуальную оснащённость и удобство расположения лабораторий в Кампусе Евразийского НОЦ: «Всё находится в одном большом здании, поэтому клиницисты, учёные, исследователи, студенты максимально тесно связаны друг с другом и эффективно коммуницируют» Студентка Сеченовского университета с большой заинтересованностью посетила и Клинику БГМУ - именно там будущему медику удалось посмотреть операции при участии академика РАН, ректора БГМУ Валентина Павлова. Удалось посмотреть 4-5 операций - в каждой из операционных кипит работа. Хирурги подробно объяснили ход манипуляций, получилось очень познавательно. Восхищена мастерством! В клинике урологии БГМУ Наталья посетила лабораторию генетики с новейшим оборудованием: «Приборы позволяют выполнять различные этапы исследования ДНК, образцов опухолей в одном кабинете - это очень удобно». Знакомство с уникальными возможностями научной-организации Евразийского НОЦ - Уфимского федерального исследовательского центра РАН - также вошли в программу стажировки.
Исследование вышло в журнале Cell Metabolism. Антитела составляют главную часть гуморального иммунитета. IgG — главный тип антител крови и межклеточной жидкости, поэтому принимает участие в контроле инфекции по всему телу, связываясь с самыми разными патогенами: вирусами, бактериями, грибками. Но если он оказывается в жировой ткани, то из помощника превращается во вредителя. Ключевой особенностью старения является выраженное снижение метаболизма, а сохранение метаболического здоровья необходимо для поддержания высокого качества жизни и здорового функционирования организма.
Курчатовский институт провел испытания «генетической бомбы»
На молекулярном уровне наследственные и врождённые болезни Эльза Хуснутдинова изучает уже около 40 лет. В лаборатории анализируют то, что касается персонализированной медицины — с учётом наследственности и патологий. Это расширит список болезней, которые можно будет обнаружить на ранних стадиях или ещё до рождения ребёнка. Работа, а именно статьи и цитирование по данной теме, попали во внимание исследовательского портала Research. Были проверены труды почти 167 тысяч ведущих учёных-генетиков.
Профессор Вальтер Лонго, руководитель исследования, заявил, что результаты показали, что люди с этой мутацией реже страдают от сердечных заболеваний по сравнению с теми, у кого нет такой мутации. Ученые предполагают, что использование лекарств или диет, имитирующих эффекты этой мутации, может помочь в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Исследование проводилось с участием 37 людей с синдромом Ларона из США и Эквадора, и результаты показали, что среди них заболевания сердечно-сосудистой системы встречались крайне редко, что подтверждает уникальную защиту от сердечных заболеваний, которую предоставляет данная мутация.
Ее деятельность направлена на проведение комплексного клинико-эпидемиологического и молекулярно-генетического исследования наследственных болезней в Якутии и на Чукотке с использованием современных технологий идентификации генов человека. Кроме того, работа молодых специалистов в лаборатории позволяет повысить эффективность медико-генетической помощи населению Северо-Востока России и Арктики. Например, мы изучаем генодерматозы с клинической, молекулярно-генетической и генетической сторон, а также уделяем внимание наследственным заболеваниям нервной системы». Аспирантка второго курса специальности «Фундаментальная медицина» профиля «Генетика» Виктория Софронова изучает наследственные заболевания жителей Якутии. После защиты кандидатской диссертации девушка планирует продолжить заниматься научными исследованиями в республике, а также попробовать свои силы на международной академической арене. В планах ученых Медицинского института СВФУ расширить спектр исследований по медицинской генетике и геномному редактированию. Исследовательскую деятельность планируют вести по новым направлениям генетики, таким как геномное редактирование и протеомика наследственных и мультифакториальных заболеваний.
По мнению Надежды Максимовой, подобные исследования сейчас являются очень актуальными и востребованными. Расширение исследований стало возможным во многом благодаря созданию на базе института новой лаборатории. В 2021-2022 учебном году в СВФУ планируется открытие клинической ординатуры по направлению «Генетика» специально для практического звена медицины — ординатура будет выпускать профессиональных врачей-генетиков. Геномика по-физтеховски В 2019 году для выполнения задач национального проекта «Наука» в России было создано три центра геномных исследований мирового уровня. МФТИ вошёл в консорциум по направлениям «Генетические технологии для развития сельского хозяйства» и «Генетические технологии для промышленной микробиологии», который возглавил Курчатовский институт. Физтех отвечает за разработку и внедрение новых программ высшего образования, нацеленных на подготовку высококлассных специалистов в области геномной инженерии и молекулярной биофизики, а также за программы допобразования для школьников и проведение профориентационной работы в области геномики. В соответствии с принципами «системы Физтеха», образование Центра геномных технологий и биоинформатики тесно сопряжено с исследовательской деятельностью профильных лабораторий МФТИ. Учёные Физтеха достигли успехов в разработке подходов к созданию генно-модифицированной птицы, получению новых типов аденоассоциированных вирусов в качестве векторов для генотерапии, разработке систем доставки трансгена на основе наночастиц, исследованиях в области молекулярной онкологии, регуляции клеточного сигналинга, оптогенетики и многих других передовых направлениях. Вторая часть представляет собой биоинформатику и цифровую медицину.
Это генетическое заболевание считается редким, но им страдают около 2 млн человек в мире. Экспериментальное лечение заключалось в использовании оптогенетики. Пациенту ввели интравитреальную, буквально внутрь, инъекцию в один глаз. Введенный препарат с комбинацией светочувствительных белков вступил в работу с тканями, отвечающими за восприятие света. Затем на мужчину надели специальные очки, которые стимулировали его зрение.
День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики
| Новости по тегу генетика, страница 1 из 2 | Современная наука продолжает разбираться в тайнах генетики и того, каким образом гены могут оказывать влияние на привычки человека. |
| Российский ученый обнаружил в ДНК дополнительный «тайник» с генетической памятью | Блокнот Россия. |
| Генетик рассказал, как живут первые в мире генномодифицированные дети | Новый динозавр ― новости генетики | Блог Genotek. Узнайте о последних открытиях ученых из Чили, которые обнаружили и изучили останки нового вида динозавров ― Stegouros elengassen. |
Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий на 2019–2030 годы
| Редактирование генома человека: что говорят ученые, чем опасна технология | В рамках Недели генетики в павильоне «Роснефти» для посетителей также будут проводиться тематические квизы и викторины. |
| Российский ученый обнаружил в ДНК дополнительный «тайник» с генетической памятью | Ученые все глубже проникают в связь между определенными генетическими вариантами и различными аспектами здоровья и поведения людей. |
| Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона» | Учёный из Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук попала в рейтинг лучших исследователей. |
| НОВАЯ ГЕНЕТИКА | И это не случайно – рейтинг лучших ученых-генетиков России возглавляют ученые Евразийского НОЦ. |
| Учёные обсудили генетику и жизнь | Молодой российский ученый открыл природное явление, остававшееся незамеченным на протяжении 70 лет, которое назвал «молекулярной коммутацией». |
Российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
В первый день конференция, 24 апреля, свои научные работы представили молодые ученые, во второй день, 25 апреля, состоится пленарное заседание с участием ведущих ученых. Предложенная российским ученым модель не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов. Ученые-генетики из Питтсбургского университета частично восстановили зрению мужчине, полностью ослепшему 40 лет назад, пишет издание Sciencealert.
Как начинается старение? Ученые нашли в организме еще одного виновника этого процесса
Максим Никитин: Нет, признано оно уже сейчас, потому что есть публикации, но, по сути, все признают, что да, это действительно что-то полезное, только когда пройдут клинические испытания. Клинические испытания — это обычно долго, порядка 15 лет. То есть здесь фундаментальная наука обязательно напрямую шагнет в коммерческий продукт? Максим Никитин: Это то, к чему мы стремимся. То есть только это мы будем считать действительно настоящим результатом. А вот теперь, если сравнить условия, в которых вы работаете и в которых работают ваши конкуренты из Гарварда, из Израиля, может, еще откуда-то. Там существуют очень мощные фармкорпорации с огромными бюджетами, с огромным опытом перехода от теоретических или фундаментальных экспериментов к практическим по всем стадиям, от животных к доклиническим, первым клиническим — это все сложное и длинное дело. У нас я не знаю, чтобы этот процесс так работал, особенно в таких сложных и совершенно инновационных методах лечения.
Кто заплатит и организует все это? Кто у нас это может сделать? Максим Никитин: Это, безусловно, сложный, наверное, самый сложный вопрос, который мы сами пытаемся сейчас активно решать. То есть у нас есть, допустим, другая технология, которая абсолютно революционна с точки зрения всей наномедицины. То есть те роботы, о которых я рассказал, — это одна часть, но параллельно еще много людей разрабатывают разные терапевтические препараты. У всех у них большая проблема в том, что иммунная система очень быстро выхватывала их из кровотока. И мы придумали классную идею: давайте обхитрим иммунную систему, попросим переработать эритроцитов в три раза больше, чем она делает каждый день.
Эритроциты, которые непрерывно в нас плавают, потихоньку портятся. Что происходит? Иммунитет наедается, и когда вводят терапевтические наночастицы, они успевают проскочить. А это не опасно с точки зрения падения иммунитета? Максим Никитин: Нет, это очень интересная история, мы это очень подробно изучили, это намного мягче, чем любая химиотерапия и так далее. Там несравнимые порядки опасности. Конечно, это не надо использовать для лечения гриппа, но с точки зрения онкозаболеваний это очень интересная технология.
Так вот с ней мы уже сейчас готовы выходить на клинические испытания. И мы сейчас ищем как раз хорошего партнера, кто отважится вводить столь инновационную технологию на рынок. В России за последнее время очень хорошо научились делать те лекарства, по которым технологический процесс понятен. То есть малые молекулы у нас очень хорошо умеют делать. Теперь остается этап, когда нужно настроить и освоить то, как выводить принципиально новые типы лекарств и методов лечения. Вот это пока мы не очень хорошо умеем делать, но я думаю, что в ближайшее время все вместе как-то научимся. Как я знаю, в прежние годы вы публиковались в самых авторитетных международных журналах и участвовали в международном общении.
Вам делали предложения какие-то иностранные компании, институты? Максим Никитин: Естественно, по конкретным технологиям приходят приглашения венчурных инвесторов, что давайте создадим проект, сделаем компанию. Это стандартный процесс, он всегда был, всегда есть и всегда будет. Как вы на это откликались? Максим Никитин: Знаете, поиск инвестора — это очень ответственный момент. С хорошим проектом ты не каждому инвестору скажешь «да», потому что инвестор должен быть такой, который не приведет к тому, что выделит деньги, что-то произойдет, а потом структура сделки будет настолько неправильной, некорректной, что больше никто не вложит в этот проект, и проект закончится, не начавшись, хотя имел все возможности и перспективы стать великим лекарством. Это очень сложный процесс отбора, поэтому со всеми разговариваем, со всеми общаемся.
То есть вы находитесь на данном этапе, если говорить о бизнес-стороне вашего дела? Максим Никитин: Да, но пока мы занимаемся разработкой лекарства, это то, вообще почему я стал ученым. Я для себя формулирую это как? Если я создам лекарство, которое выйдет в клинику и будет лечить людей, я прожил не зря. К этому я стремлюсь. Я замечу, что вы именно физик, вы не биолог и не врач. Но сейчас биология и физика очень слились.
Итак, а кто же сейчас обеспечивает вот весь этот научный процесс материально? Максим Никитин: У нас основная масса финансирования от Российского научного фонда РНФ , от Министерства образования и науки, то есть различные госзадания, различные гранты. Это большое финансирование. А отдельно мы занимаемся, я основал компанию, где мы разрабатываем научные приборы, реагентику, финансирование у нас от покупателей. А изначально вложился кто?
А именно на то, что для любой одноцепочечной ДНК оцДНК существует великое множество других оцДНК с практически любой наперёд заданной аффинностью — свойство, которое я назвал «континуумом аффинностей ДНК, — делится Максим Никитин, — Например, возьмём олигонуклеотид из 10 оснований. Тогда полностью комплементарный ему олигонуклеотид будет иметь максимальную силу сродства — аффинность. Если же начать постепенно заменять во втором олигонуклеотиде азотистые основания на произвольные, то их аффинность первому будет падать. При этом, перебирая все варианты оцДНК из 10 букв, для каждой аффинности мы получим множество вариантов, то есть плотный «континуум аффинностей». Для того, чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперёд заданными взаимными аффинностями, в своей статье Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов. Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов также некомплементарных. Автор также показал, что молекулярная коммутация даёт возможность лучше управлять экспрессией генов.
Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в 19 веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. При этом такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую. Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации. Тогда полностью комплементарный ему олигонуклеотид, будет иметь максимальную силу сродства — аффинность. Если же начать постепенно заменять во втором олигонуклеотиде азотистые основания на произвольные, то их аффинность первому будет падать. При этом, перебирая все варианты оцДНК из 10 букв, для каждой аффинности мы получим множество вариантов, то есть плотный «континуум аффинностей». Для того, чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов.
Это простые кристаллы с полимерами, которые молекулярными взаимодействиями могут претерпевать разные изменения, они распадаются, собираются, но это очень-очень пока простые системы. Как я понимаю, нигде в мире такого уровня препараты пока не созданы. Но вы, наверное, не единственный в мире, кто этим занимается? Максим Никитин: Концепция, которую мы разработали, технология создания таких компьютеров уникальна по функциональности. У нас есть, по сути, только один конкурент — это коллаборация Гарварда и Бар-Иланского университета в Израиле. Они умеют считать столь же сложно, как и мы, но они доставляют только очень-очень маленькие частицы из ДНК. Им удалось продемонстрировать их работоспособность в таракане. Вы спросите, почему в таракане, а не в мышах? У них система не позволяет доставить реальные, настоящие лекарства. А вам уже это удается? Максим Никитин: Мы можем это сделать на любой наночастице. А у вас это на тараканах или на ком? Максим Никитин: У нас все хорошо на клеточных культурах и так далее, но у нас все работает и на более сложных организмах, но еще не опубликовано. В научном мире считается, что пока не опубликовано, значит, не работает. То, чем вы занимаетесь сейчас, — это фундаментальная наука? То есть это формирование какого-то принципа, как это будет работать? Или это нечто, что должно непосредственно продуцироваться уже в коммерческом изделии? Максим Никитин: То, что я сказал про нанокомпьютеры, — это действительно пока фундаментальная наука, то есть мы придумали транзистор, осталось сделать iPhone. Все-таки ваше открытие должно быть доказано именно на человеческом материале или чуть раньше оно будет признано как работающий принцип? Максим Никитин: Нет, признано оно уже сейчас, потому что есть публикации, но, по сути, все признают, что да, это действительно что-то полезное, только когда пройдут клинические испытания. Клинические испытания — это обычно долго, порядка 15 лет. То есть здесь фундаментальная наука обязательно напрямую шагнет в коммерческий продукт? Максим Никитин: Это то, к чему мы стремимся. То есть только это мы будем считать действительно настоящим результатом. А вот теперь, если сравнить условия, в которых вы работаете и в которых работают ваши конкуренты из Гарварда, из Израиля, может, еще откуда-то. Там существуют очень мощные фармкорпорации с огромными бюджетами, с огромным опытом перехода от теоретических или фундаментальных экспериментов к практическим по всем стадиям, от животных к доклиническим, первым клиническим — это все сложное и длинное дело. У нас я не знаю, чтобы этот процесс так работал, особенно в таких сложных и совершенно инновационных методах лечения. Кто заплатит и организует все это? Кто у нас это может сделать? Максим Никитин: Это, безусловно, сложный, наверное, самый сложный вопрос, который мы сами пытаемся сейчас активно решать. То есть у нас есть, допустим, другая технология, которая абсолютно революционна с точки зрения всей наномедицины. То есть те роботы, о которых я рассказал, — это одна часть, но параллельно еще много людей разрабатывают разные терапевтические препараты. У всех у них большая проблема в том, что иммунная система очень быстро выхватывала их из кровотока. И мы придумали классную идею: давайте обхитрим иммунную систему, попросим переработать эритроцитов в три раза больше, чем она делает каждый день. Эритроциты, которые непрерывно в нас плавают, потихоньку портятся. Что происходит? Иммунитет наедается, и когда вводят терапевтические наночастицы, они успевают проскочить. А это не опасно с точки зрения падения иммунитета? Максим Никитин: Нет, это очень интересная история, мы это очень подробно изучили, это намного мягче, чем любая химиотерапия и так далее. Там несравнимые порядки опасности. Конечно, это не надо использовать для лечения гриппа, но с точки зрения онкозаболеваний это очень интересная технология. Так вот с ней мы уже сейчас готовы выходить на клинические испытания. И мы сейчас ищем как раз хорошего партнера, кто отважится вводить столь инновационную технологию на рынок. В России за последнее время очень хорошо научились делать те лекарства, по которым технологический процесс понятен. То есть малые молекулы у нас очень хорошо умеют делать. Теперь остается этап, когда нужно настроить и освоить то, как выводить принципиально новые типы лекарств и методов лечения. Вот это пока мы не очень хорошо умеем делать, но я думаю, что в ближайшее время все вместе как-то научимся. Как я знаю, в прежние годы вы публиковались в самых авторитетных международных журналах и участвовали в международном общении.
Регистрация
- Читайте также:
- Новости по тегу генетика, страница 1 из 2
- Актуальные исследования о ДНК
- Генетики со всего мира обсудили выявление тяжелых болезней до рождения ребенка
- Уфимские молодые ученые презентовали главе Минобрнауки России передовые проекты в области генетики
- Генетика • AB-NEWS
«Почините код». Сможет ли генетика победить неизлечимые болезни? – ответит ученый
| Генетика — узнай главное на ПостНауке | генетика: К «войне шаровых молний» Россия будет готова первой, Без русских нет России. |
| Россия увеличила количество исследований в генетике | Названа роль генетики в скорости наращивания мышечной массы. Китайские ученые нашли способ с помощью водорода замедлить старение. |
| Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона» | В рамках Недели генетики в павильоне «Роснефти» для посетителей также будут проводиться тематические квизы и викторины. |
| PCR News — портал о молекулярной диагностике, молекулярной биологии и медицине | Китайский генетик, который потряс мир в 2018 году, объявив о создании первых генетически отредактированных младенцев, вернулся после тюремного заключения и работает над. |
Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку
Молодые ученые лаборатории популяционной и медицинской генетики Уфимского университета науки и технологий представили главе минобрнауки России Валерию Фалькову в ходе его. Вчера под Костромой трагически погиб Олег Павлович Балановский, известный российский учёный, генетик, доктор биологических наук, профессор РАН, научный – Самые лучшие и. Директор Института общей генетики РАН Александр Кудрявцев решил покинуть пост главы Научного совета РАН по генетике и селекции. Институт Квантовой Генетики переводит понятие ГЕНА на квантовый уровень и фактически выводит классическую генетику из экспериментально-теоретического тупика.
Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона»
Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объёма информации. А именно на то, что для любой одноцепочечной ДНК оцДНК существует великое множество других оцДНК с практически любой наперёд заданной аффинностью — свойство, которое я назвал «континуумом аффинностей ДНК, — делится Максим Никитин, — Например, возьмём олигонуклеотид из 10 оснований. Тогда полностью комплементарный ему олигонуклеотид будет иметь максимальную силу сродства — аффинность. Если же начать постепенно заменять во втором олигонуклеотиде азотистые основания на произвольные, то их аффинность первому будет падать. При этом, перебирая все варианты оцДНК из 10 букв, для каждой аффинности мы получим множество вариантов, то есть плотный «континуум аффинностей». Для того, чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперёд заданными взаимными аффинностями, в своей статье Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.
Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов также некомплементарных.
В ходе секции «Археология, этническая история, музейные коллекции» выступил руководитель лаборатории геномной идентификации НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ, д-р биол. Он представил доклад «Корреляция данных этногенетики и лингвистики народов самодийской языковой группы». Первая конференция по инициативе профессора ТГПУ, доктора филологических наук Андрея Петровича Дульзона, известного лингвиста, этнографа и археолога, основателя на базе вуза уникальной Томской лингвистической школы по изучению исчезающих языков Сибири, состоялась в 1958 году.
При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов. Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов также некомплементарных. Более того, автор показал, что молекулярная коммутация дает возможность лучше управлять экспрессией генов. Это число значительно превосходит количество элементарных частиц во Вселенной, которых «всего» 1080! Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Для этого требуется создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. В конечном итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.
В нашей лаборатории мы также пытаемся изменить клетки человека и придать им необходимые качества, и процедура трансфекции является одной из основным в нашей работе. Трансфекция — это процесс внедрения материала в клетки для получения генетически модифицированных клеток. В процессе трансфекции "обработанный" ген в часть клеток попадает, а в часть — нет. Наша задача — отследить, в какие клетки вошли трансфекцированные гены. Почему это важно? Потому что сейчас активно развивается процедура генетического редактирования. Давайте начнём с самого начала, чтобы было проще разобраться. Что такое ДНК? Клетки формируют ткани. В тканях могут находиться клетки различного назначения. ДНК — это дезоксирибонуклеиновая кислота, сложная макромолекула, которая способна хранить и передавать генетическую информацию. Это своеобразный чертёж жизни. ДНК находится в ядре клетки и кодирует все белки, которые синтезируются в клетке. Белки, строительный материал клетки, берут на себя функциональную активность. Проще говоря, песни, которые играют на магнитофоне, это белки, а магнитная лента — это ДНК. Белки — это исполнители, а ДНК — программа, которая даёт белкам рабочие задачи. ДНК наследуется от родителей? Есть различные заболевания, которые непосредственно связаны с генными мутациями. Это означает, что в структуре ДНК, в этой программе, есть некая ошибка. Мы называем её мутацией. И белок этой ДНК мутантный, он не выполняет свою функцию. Наследованные заболевания, если есть у родителя, с большой вероятностью будут и у ребёнка. На сегодня насчитывают более 3000 болезней, связанных с нарушением наследственного материала. А есть болезни, которые не связаны с мутациями, а связаны с процессом реализации генетической информации. Белок синтезируется в матрице РНК. Это и есть процесс реализации генетической информации. Некоторые вирусы используют РНК вместо ДНК как раз для хранения и передачи генетической информации например, коронавирус.
НОВАЯ ГЕНЕТИКА
Уфимские молодые ученые презентовали главе Минобрнауки России передовые проекты в области генетики Министр в ходе визита в Республику Башкортостан ознакомился с различными этапами исследований, связанными с обработкой биоматериалов и онкологическими заболеваниями. Лаборатория сформирована в 2021 году при поддержке научно-образовательного центра НОЦ мирового уровня Республики Башкортостан и Министерства науки и высшего образования РФ. Необходимые для исследований оборудование и оргтехника закуплены в России и других странах в рамках госпрограммы «Приоритет-2030» и по программе создания молодежных лабораторий. Это специальные приборы для генетических исследований - амплификаторы Real-Time, камеры для электрофореза, ПЦР-боксы, а также отечественные холодильники для хранения материала и компьютеры. Сегодня в лаборатории проводятся фундаментальные исследования в области изучения современной и древней ДНК популяций Северной Евразии.
Это предоставляет большие возможности для генетических компаний.
Генетическое тестирование становится все популярнее, и на это влияют различные факторы. Некоторые страховые компании предлагают клиентам пройти генетические исследования перед покупкой страховки на жизнь, чтобы оценить риски и предрасположенность к разным болезням. Этот тренд в использовании генетических тестов для страхования будет продолжаться и в будущем.
Хорошую подготовку обеспечивает бибифак [факультет биоинженерии и биоинформатики, — прим. Достоинством нашей программы является то, что обучение идет в непосредственной связке с деятельностью «Биотек кампуса», то есть, места, где генерируются данные, и с медицинскими учреждениями, где врачи оказывают помощь пациентам, например с Центром Димы Рогачева. Одна девушка будет работать в академической лаборатории, а другая — поступила в аспирантуру в Германии. Давать советы — дело неблагодарное. Те, кто к нам поступает, должны понимать, что наша программа корпоративная. Мы хотим и будем активно влиять на учебные траектории обучающихся, потому что мы хотим, чтобы они после выпуска стали частью «Биотек кампуса» и внесли свой вклад в нашу работу. Это важно понимать на входе.
Наука Genotek: Гены отвечают за тягу к сладкому и дефицит витамина D Современная наука продолжает разбираться в тайнах генетики и того, каким образом гены могут оказывать влияние на привычки человека. Более того, многие аспекты жизни человека, начиная от дефицита витамина D и заканчивая его тягой к сладостям, могут иметь прямую связь с генетической структурой и определяться специфическими вариантами генов. Об этом рассказали эксперты МГЦ Genotek. Источник изображения: flickr.