Молодой российский ученый открыл природное явление, остававшееся незамеченным на протяжении 70 лет, которое назвал «молекулярной коммутацией». Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики. Директор Института общей генетики РАН Александр Кудрявцев решил покинуть пост главы Научного совета РАН по генетике и селекции. Современная наука продолжает разбираться в тайнах генетики и того, каким образом гены могут оказывать влияние на привычки человека. Ученый Научно-технологического университета «Сириус» Максим Никитин открыл новый фундаментальный механизм хранения информации в ДНК.
Большая научная сенсация: открытие российского ученого перевернет представление о ДНК
Китайский генетик, который потряс мир в 2018 году, объявив о создании первых генетически отредактированных младенцев, вернулся после тюремного заключения и работает над. Названа роль генетики в скорости наращивания мышечной массы. Китайские ученые нашли способ с помощью водорода замедлить старение. Генетика, медицина и здоровье, а также множество интересных статей на портале gen-news. Блокнот Россия.
Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий на 2019–2030 годы
| Российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК - Российская газета | В ноябре 2018-го в ходе эксперимента ученого Хэ Цзянкуя в Китае родились дети с отредактированной ДНК. |
| Новости по тегу генетика, страница 1 из 2 | Ученый Научно-технологического университета «Сириус» Максим Никитин открыл новый фундаментальный механизм хранения информации в ДНК. |
Институт Квантовой Генетики
RTVI: ученый РАН, связавший мутации с грехами, решил уйти с поста главного генетика. Научная программа конференции включает доклады ведущих российских и зарубежных ученых-генетиков. Молодые ученые обсуждают лучшие практики ведущих генетических лабораторий России и Европы. Ученые из Базельского университета Швейцарии обнаружили ген, который отвечает за любопытство, сообщает портал Science Daily. Китайский генетик, который потряс мир в 2018 году, объявив о создании первых генетически отредактированных младенцев, вернулся после тюремного заключения и работает над. Генетика, медицина и здоровье, а также множество интересных статей на портале gen-news.
Институт Квантовой Генетики
Биолог Александр Каганский, которого могли убить в Санкт-Петербурге, был одним из ведущих российских генетиков. Ученые все глубже проникают в связь между определенными генетическими вариантами и различными аспектами здоровья и поведения людей. Российский ученый Максим Никитин совершил прорыв в изучении ДНК человека. После этого в стране прекратили преподавать генетику, книги о ней изъяли из всех библиотек и уничтожили, а большинство ученых-генетиков уволили.
«В тени двойной спирали»: российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
После этого ты начинаешь это осознавать и понимаешь, насколько классный инструмент наш мозг». Но в современной науке от идеи до ее воплощения требуются годы. В этом случае 9 лет, чтобы опубликовать работу, которая покусилась на, казалось бы, незыблемую догму генетики. Максим Никитин: «В частности, на модели разрушенной клетки я показываю, как максимально некомплементарные, то есть совершенно непохожие на какой-то ген, кусочки ДНК могут тем не менее через несколько посредников передать информацию и управлять работой этого гена». Здесь требуется пояснение. В 1953 году американские ученые Крик и Уотсон представили модель ДНК, в основе взаимодействия цепочек которой точное соответствие между их звеньями. Это соответствие называется комплементарность. Михаил Скоблов: «Что сделал Никитин? Он придумал такой шаг в сторону, когда он говорит: хорошо, двуцепочечная ДНК — это когда две спирали идеально комплементарны, как шестеренки, сцеплены, и она очень важна. А теперь представим, что эти шестеренки не всегда совпадают, и эти слабые взаимодействия возможны в клетке». К этой теме ученые подступались и ранее.
Профессор Массачусетского университета Анастасия Хворова публиковала статью, посвященную слабым взаимодействиям для интерферирующих РНК.
Это новый фундаментальный механизм, который много лет оставался неизвестным. Выводы исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry, авторитетном издании в научном мире. Более 70 лет считалось, что для переноса информации в ДНК задействуется структура двойной спирали — взаимодополняющих друг друга молекулярных цепей. Парадигма была основана на гениальном открытии Уотсона и Крика 1953 года. Принцип комплементарности и строгого соответствия азотистых оснований — «кирпичиков» ДНК — с тех пор считался фундаментальным для передачи наследственной информации.
Количество этих трансфецированных клеток будет больше — так вероятность успеха повышается. Над поиском лечения каких заболеваний вы работаете сейчас? В патогенезе рассеянного склероза важную роль играют так называемые регуляторные Т-клетки. Все мы болеем различными инфекционными заболеваниями.
В ответ на вирус активируется иммунная система, лимфоциты активируются, размножаются и становятся армией: они нацелены убить вирус и клетки, поражённые вирусом. Когда со своей задачей справились, их нужно успокоить, иначе начнут мародёрствовать. В здоровом организме это происходит автоматически при помощи регуляторных Т-клеток. Что происходит в организме больных с аутоиммунными заболеваниями? У этих больных иммунные клетки активированы не против вируса, а против тканей собственного организма. У больных рассеянным склерозом — против нервной ткани в головном мозге. Псориаз — лимфоциты направлены против клеток кожи. Ревматоидный артрит — против клеток хряща. Системная красная волчанка — против клеток кожи. Количество регуляторных Т-клеток мало или их функциональная активность понижена.
Мы в лаборатории пытаемся с помощью метода трансфекции восстановить регуляторные Т-клетки у больных с рассеянным склерозом для того, чтобы наладить их "успокоительную" функцию. Мы берём у пациента эти Т-клетки, выделяем их из крови, делаем их активными и вводим обратно пациенту. Это называется регенеративная медицина. Эти заболевания приобретённые? Либо у организма неожиданно случился глюк в реализации генетической информации. Причины не изучены. Стресс также является одной из возможных причин. Считается, что к рассеянному склерозу может привезти травма головного мозга. Люди, если говорить о строении тела, на 90 процентов одинаковые, но вот эти 10 процентов, помноженные на отличный образ жизни и мышления, могут вносить вклад в развитие и течение разных болезней. Сейчас развивается новое направление — персонализированная медицина, она учитывает молекулярно-генетические, биохимические, демографические особенности и факторы окружающей среды конкретного человека.
Мы берём клетки у больного и вводим их обратно уже очищенными, можем только этому же больному, иначе будет отторжение. Персонализированная медицина никогда не станет массовой, это довольно дорогие услуги. Но это большой шанс на спасение для тех, для кого обычная медицина бессильна.
Одной из таких областей стала геномика, и на биологическом факультете МГУ в ответ на стремительное развитие области появилась новая магистерская программа «Геномика и здоровье человека», реализуемая при поддержке НК «Роснефть». Куратор программы, всемирно известный биолог Константин Северинов пояснил, почему не обязательно быть биологом, чтобы заниматься геномикой, и как она может спасать жизни людей. Это не только анализ данных секвенирования для получения тех или иных научных или медицинских результатов, но и инфраструктура для получения этих данных, их надежного хранения и эффективного использования. Это также производство и организация бесперебойной работы секвенаторов, создание логистики получения и обработки потока биоматериалов, создание программных продуктов для анализа данных пользователями различного уровня и, конечно, квалифицированные кадры на всех стадиях процесса. Это важно и актуально, потому что за этим будущее как фундаментальной биологии, так и практической медицины. Как известно, все в биологии имеет смысл лишь в свете эволюции. Анализ последовательностей нуклеиновых кислот — лучший способ изучать эволюцию, а, значит, и биологию, жизнь во всем ее разнообразии и оказывать на нее влияние, когда это необходимо.
Курчатовский институт провел испытания «генетической бомбы»
| Российский ученый-генетик Олег Балановский погиб, спасая тонущих детей | Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики. |
| Отмечаем Международный день ДНК вместе с учеными Евразийского НОЦ – лучшими генетиками России | А между тем, считает ученый-генетик Павел Волчков, мир можно было бы избавить от коронавируса всего за две-три недели. |
| Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку | Невероятный прорыв в мировой науке, шаг в абсолютно новую эру биологии, который в одиночку сделал россиянин! Ученый Научно-технологического университета «Сир. |
Россия увеличила количество исследований в генетике
В разрезе фундаментальных и прикладных исследований лабораторией достигнут ряд результатов. Выявлены популяционные различия в распространении мутаций, связанных с наследственными формами рака молочной железы и яичников, а также в распределении аллелей и генотипов вариантов генов цитохрома P450 в популяциях Северной Евразии. Это имеет важное эпидемиологическое значение для исследуемого региона. Создание молодежных лабораторий идет в рамках национального проекта «Наука и университеты» и направлено на комплексное развитие научных исследований и разработок в области передовых технологий, совершенствование системы технологического трансфера технологий и обеспечения быстрого перехода результатов исследований в стадию практического применения.
В настоящее время в России открыто 500 таких лабораторий, в их состав входят молодые исследователи в возрасте до 39 лет.
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.
Со временем аналогичная ситуация была обнаружены и у людей. А в недавнем исследовании ученые обнаружили, что питание матери может влияет на когнитивные способности потомства.
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.
Оказалось, что IgG является движущим фактором этого аспекта процесса старения. Избыток IgG в белой жировой ткани может привести к таким состояниям, как фиброз, воспаление и резистентность к инсулину, которые ускоряют процесс старения и связаны с многими болезнями. Но авторы исследования обнаружили, что ограничение калорий в рационе может замедлить и даже отменить некоторые процессы накопления IgG в жировой ткани, тем самым сохраняя функцию жировой ткани и поддерживая общее метаболическое здоровье.
генетика – последние новости
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. VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров. Названа роль генетики в скорости наращивания мышечной массы. Китайские ученые нашли способ с помощью водорода замедлить старение. Первые в истории человечества генномодифицированные дети живут "обычной и спокойной" жизнью, заявил китайский ученый-генетик Хэ Цзянькуй. Мы хотим готовить ученых, работающих в мощном геномном центре, цель которого создать крупнейшую в России базы генетических последовательностей человека. Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики.
Блог Genotek
Ученые Сибирского НИИ растениеводства и селекции (СибНИИРС, филиал Института цитологии и генетики СО РАН) создали устойчивый к засушливым условиям и паразитам сорт картофеля. Молодые ученые обсуждают лучшие практики ведущих генетических лабораторий России и Европы. Генетика — все новости по теме на сайте издания
Учёные обсудили генетику и жизнь
Давай сюда образец. Заплати деньги за расшифровку генома. Ничего не видно. Получил разрешение. Дальше главный санитарный врач заходит туда через день, месяц или год, берет образец, смотрит, а там — не тот геном. Значит либо закрывают производство, либо оштрафуют». В общем, кефир с геномами — это, конечно, очень важно, но, вероятно, утомленный читатель уже давно начал раздраженно вопрошать: да где же здесь генетическая бомба?
А вот где. Генетическая связь Все знают, что Михаил Ковальчук — авторитетный ученый. Мало кто способен сравниться с ним в умении не просто выдвигать перспективные идеи, но и «нечеловеческими силами» обеспечивать их многомиллиардным государственным финансированием. Еще недавно самой перспективной в этом смысле идеей служили и не только Ковальчуку нанотехнологии, которые Михаил Валентинович пытался сделать чуть ли не национальной идеей. В этом и есть глубинный методологический и философский смысл нанотехнологий». Она построена по узкоспециальному принципу и затрудняет организацию междисциплинарных исследований».
И я уверен, что Россия может стать лидером в этом соревновании века». Отлично сказано! Правда, ученый не говорит о том, что когда повар солит суп, гончар обжигает горшок или маляр красит забор, то они, в сущности, тоже занимаются нанотехнологиями. Просто им не хватает научной эрудиции и «нечеловеческих сил», чтобы потребовать надбавки за глубинный философский смысл своей напряженной работы по искусственному синтезу окружающего мира с помощью атомно-молекулярных построений. Однако времена меняются. Нанотехнологическая революция, о необходимости которой так давно говорил Ковальчук, видимо, уже сыграла свою прогрессивную роль.
На смену ей пришли цифровизация и квантовые вычисления. Но этих коньков оседлали уж очень многие, а потому действующая сегодня система финансирования науки затрудняет организацию междисциплинарных исследований в Курчатовском институте, даже несмотря на то, что, согласно упорным слухам, «нечеловеческими силами» братьев Ковальчуков в 2013 году была, по сути, уничтожена такая узкопрофильная организация, как Российская академия наук. Однако, как и положено крупному ученому, Михаил Ковальчук смотрит вдаль, где уже разглядел новую перспективную идею. Это биотехнологии, вокруг которых сейчас и развивается бурная деятельность по обеспечению «буквально руками» соответствующего финансирования. И в этом смысле трудно переоценить силу аргумента про генетическую угрозу национальной безопасности. Это настоящая бомба, взрывающая если не цивилизацию, то мозги имущих в ней власть.
Генная инженерия в этом смысле ничем не хуже квантового компьютера. И на юбилейной сессии Михаил Ковальчук провел испытания этой бомбы. Пока в ограниченном масштабе. Необходимое послесловие Публикуя эту статью, НИКС вовсе не хочет сказать, что биологической угрозы не существует, биотехнологии не могут стать новым «атомным проектом» или что генетическое оружие — лишь хитрая выдумка братьев Ковальчуков. Опасение вызывает другое, о чем опять же прекрасно высказался сам Михаил Валентинович в своем докладе. Как будто у нас здесь ничего не происходит.
Во-первых, мы не можем быть так расточительны. Даже такая великая компания, как Ростех, не может позволить себе заниматься созданием параллельных вещей, порождая внутреннюю конкуренцию вместо того, чтобы консолидировать потенциалы и опираться на науку. Люди, которые мало чего в этом понимают, гребут откуда-то деньги, а дальше они нанимают каких-то людей, которые крышуют то, что они говорят, а что там на самом деле происходит, мы не знаем. Если у Ростеха есть деньги, пусть они идут и сдают сюда эти деньги, и мы все на 2 года раньше сделаем. Они в этом ничего не понимают. У них никого там нет.
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? Максим Никитин: Мы.
То есть физлица, которые решили рискнуть и попробовать создать очень необычный прибор. А этот прибор нужен только вам или кому-то еще? Максим Никитин: Изначально мы хотели создать прибор, потому что не могли купить супердорогой зарубежный вариант. Он стоил более 50-80 млн рублей, и такой грант получить очень сложно, очень сложно отчитываться.
Мы решили с ребятами попробовать сделать свой собственный, пусть он будет хотя бы в десять раз хуже, но тем не менее у нас будет хоть какой-то вариант что-то там измерять. Мы начали его делать в рамках компании, и, к нашему удивлению, мы сделали прибор, который был в три раза чувствительнее, чем самый крутой западный аналог. Мы сделали прямые сравнения, и мы в три раза чувствительнее оказались. Тут объяснение простое.
Тот прибор разрабатывался в 2000-е годы, а мы начали делать с новой физикой, с новой электроникой и так далее в 2019 году. 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, всем лабораториям этот прибор очень-очень нужен. И мы сейчас его цену сильно снизили, чуть ли не в десять раз. То, что вы делаете, называется «наноробот» в том смысле, что частицы именно наноразмера, не микроскопического, а нано, так что они даже через капилляры будут свободно перемещаться.
Для этого нужно создавать какие-то сложнейшие технологии. Неужели все это мы можем прямо импортозаместить хотя бы в малых количествах, чтобы вы все это продолжали? Максим Никитин: В целом я бы сказал так, что биологам сейчас проще, чем физикам. Тут надо сказать, что физика очень долго развивалась в XX веке, была сделана очень мощная микроэлектронная база, которая требует не то чтобы институтов, а гигантских супермощных заводов, там тысячи сотрудников.
В биологии все проще, все технологии очень сложные, но в биологии все развитие еще на том уровне, когда в целом один человек может объять в своем мозгу всю технологию от начала до конца. А физически у него есть средства? Это же не в пробирке выращивается наночастица. Кстати, она вообще физическая?
Максим Никитин: Нет, она химическая. Наночастицу мы растим из кристалла, то есть из солей железа, допустим, мы получаем магнитные наночастицы. Простейшая базовая реакция, которую многие видели на уроках химии, — FeCl3, FeCl2 и щелочь добавляем, выпал осадок, подогрели, и магнит притягивает. Это азы, они очень простые, дальше надо долго синтезировать очень много различных наноматериалов, чтобы понять, как сделать очень хорошо действующую частицу.
В биологии что действительно безумно сложно по сравнению с физикой — так это масштабирование. Мы можем сделать самую крутую, умную частицу в лаборатории, но потом придумать технологический процесс, как его произвести в многотонном производстве, — это нерешаемая задача в очень многих случаях. Глядя вперед, допустим, вы в лабораторных условиях сможете получить то, о чем мечтаете, а потом начнется следующий этап. А как это начать делать в большем количестве?
Вы об этом этапе думаете сейчас? Или сначала надо получить то, что вы масштабируете? Максим Никитин: Почему я пошел заниматься приборостроением? Потому что для масштабирования часто нужно новые приборы делать, реакторы и так далее, которые будут это синтезировать так, как никто раньше не делал, и это часть задачи.
Поэтому мне интересно попытаться объединить все от FeCl3, FeCl2 до создания частицы, до испытания на клетках, животных и на тех приборах, которые потом это будут исследовать, масштабировать. Сколько вам нужно людей для того, чтобы те задачи амбициозные, которые вы себе ставите, пройти до конца? Максим Никитин: Естественно, по проектам это экспоненциально растет. Если мы первый проект делали буквально вдвоем, второй — это уже три человека и так далее.
Конечно, передо мной сейчас стоит фармзадача, то есть как лекарство довести до клиники. Вот это самый сложный этап, на котором я сейчас, и я надеюсь, у меня получится. Для этого нужно, к сожалению, и много организаций, и много людей. И что с людьми?
Это же должны быть не просто люди — оловянные солдатики, они должны так же верить, так же знать, так же уметь и еще творить, потому что вы ищете решения, не найденные до сих пор. Максим Никитин: Да, самое сложное — найти толковых людей. Те люди, которые не просто готовы профессионально выполнять свои задачи, а кто добивается результата, вот это я называю толковыми. Был анекдот какой-то, что исследователь — это и сантехник, и слесарь, и физик, и биолог, и так далее.
Зачем учёным искусственная ДНК? Подробнее Сделанное российским учёным открытие важно как для фундаментальной науки, так и для практических исследований. Например, оно может стать ключом к познанию природы самых разнообразных процессов — от неразгаданных тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и её эволюции. А ещё принцип работы ДНК может улучшить безопасность введения вакцин в организм человека, дать понять, какие побочные эффекты при этом могут возникнуть, и устранить их. Максим Никитин — доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией нанобиотехнологий Московского физико-технического института, руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за 2017 год.
Ранее Максим разработал «умные» наноматериалы нового поколения для биомедицинского применения, развил фундаментальные основы автономных биомолекулярных вычислительных систем для тераностики. Помимо этого, учёный активно занимается популяризацией науки и технологий и участвует в проектах Десятилетия науки и технологий.
Вы хотите, чтобы ваш ребенок вырос умным? Разве кто-то не хочет? Мировая пресса изучает его биографию. Будущий ученый родился в 1984 году в небольшой провинции Хунань на юго-востоке Китая. Родители — фермеры, всю жизнь выращивают рис. Хэ успешно окончил школу, увлекался физикой, даже соорудил домашнюю лабораторию. Он продолжил изучать предмет в Университете науки и технологий в Хэфэе, а затем — в американском Университете Райса в Хьюстоне.
Однокурсники вспоминают, что Хэ был общительным и активным студентом — особенно ему нравились ухоженные футбольные поля в американском вузе. Но будущий ученый был заметен не только на футболе — его университетский руководитель, биоинженер Майкл Дим отмечал блестящие успехи подопечного в науке. Хэ проводил эксперименты на живых клетках и организмах, а после окончания Университета Райса, в 2011 году, был приглашен в Стэнфорд. До экспериментов, которые поставили Дженнифер Дудна, Эммануэль Шарпентье, Фэн Чжан и другие выдающиеся генетики и которые привели к открытию технологии редактирования ДНК, оставалось меньше двух лет. Многие из этих экспериментов были проведены в Беркли, в часе езды от Стэнфорда. Хэ и сотрудница лаборатории Direct Genomics. Шэньчжэнь, провинция Гуандун, Китай. Он согласился, получил грант в миллион юаней и начал преподавать в Университете Шэньчжэня, в 28 лет став самым молодым его доцентом. Но вскоре осознал, что он пропускает самое интересное и главные открытия были совершены без него.
В последующие годы Хэ не раз приезжал в Америку и встречался с генетиками. В 2017-м представил свою первую работу по редактированию эмбрионов мышей и обезьян. Хэ не раз говорил о возможном редактировании генома человека, но его выступления и работы не производили на коллег особого впечатления. За ученым закрепилось прозвище «Падающая звезда». Хэ все чаще говорил о редактировании ДНК — но не мышей или обезьян, а человека. Такие эксперименты проводят на эмбриональных клетках, которые затем уничтожают в течение трех-пяти дней. Но китайский ученый задавал коллегам вопросы: «Почему бы не пойти дальше? Как отмечали позднее в интервью американские ученые — и генетики, и специалисты по проблемам этики науки, — они думали, что Хэ говорит гипотетически — о далеком будущем. Оказалось, они ошибались.
Он отобрал группу из нескольких семейных пар, в которых мужчина был ВИЧ-инфицирован, а женщина — здорова.