Открытие ученого из МФТИ Максима Никитина кардинально меняет многие представления генетики, основанные на знаменитой двойной спирали.
Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку
Когда в бактерию проникает вирус не человеческий, а бактериофаг , у нее сразу активизируются белки-аргонавты. Они уничтожают бактериофага. Если ее белки группы Cas сами бросаются на «врага», встраиваются в его ДНК и разрезают его изнутри, то системе SPARDA белок Ago аргонавт выполняет только функцию управляющего центра: он «видит» вирус благодаря коротким цепочкам нуклеиновых кислот-«гидов», помогающих распознать нужные участки, а затем отправляет в атаку на него белки-эффекторы. Именно белки-эффекторы, сопряженные с Ago, выполняют «черную работу» по разрезанию вирусной ДНК. В итоге гибнет и вирус, и сама зараженная клетка, не давая вирусу распространяться. Справка «МК».
По подозрению в убийстве задержали его знакомого, у которого ученый был в гостях. По предварительным данным, между мужчинами произошел конфликт, однако задержанный это отрицает. По его версии, Каганский свел счеты с жизнью.
Ученые предположили, что, обнаружив в анализе крови ДНК микроорганизмов, можно утверждать, что в организме человека присутствует опухоль. Чтобы подтвердить эту гипотезу, они сравнили анализы ДНК плазмы крови, полученной от онкологических пациентов и здоровых людей. Таким образом, получен новый потенциальный инструмент ранней диагностики некоторых видов рака. Подробнее об исследовании Иннервация опухоли Развитие опухолевого процесса связано с различными мутациями. Наиболее изучены мутации в гене p53, который контролирует жизненный цикл клетки и регулирует ее гибель, его «поломка» влечет за собой бесконтрольное деление опухолевых клеток. В последнее время ученые все чаще выявляют новые биологические свойства гена p53. Так, группа американских исследователей выявила, что повреждения гена p53 влекут за собой развитие нервных волокон внутри опухоли. Ученые провели наблюдения за мышами с опухолями ротовой полости и обнаружили, что при мутации р53, плотность нейронов в опухоли высокая, а при отсутствии мутации — более низкая.
При этом направления для изучения в лаборатории расширяются. В настоящее время 14 из 16 сотрудников лаборатории являются молодыми исследователями в возрасте до 39 лет, трудоустроены 7 магистрантов. Все — выпускники Башкирского государственного университета. Валерий Фальков в сопровождении кандидата биологических наук, заведующей лабораторией Дарьи Прокофьевой посетил помещения приема биоматериалов и их сортировки, ознакомился с процессом выделения нуклеиновых кислот и ПЦР. В разрезе фундаментальных и прикладных исследований лабораторией достигнут ряд результатов.
Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку
Ученый-генетик Хэ Цзянькуй, отбывший трехлетний срок за изменение генома эмбрионов, будет изучать возможности искусственного интеллекта по редактированию ДНК человека. Генетики показали, что легенды о происхождении правителей империи инков были правдивы, рассказывается в Molecular Genetics and Genomics. Молодые ученые лаборатории популяционной и медицинской генетики Уфимского университета науки и технологий представили главе Минобрнауки России Валерию Фалькову инновационные. Ученые из Пекинского университета выяснили, что иммуноглобулин G (IgG) оказывается движущим фактором на ранних стадиях старения. вы делаете те новости, которые происходят вокруг нас. 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.
Молодые ученые-генетики России представили свои научные разработки
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 позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров.
Героические усилия медицинских работников и учреждений во время пандемии и быстрая разработка вакцин и тестов изменили общественное мнение об отрасли здравоохранения, говорится в отчете GlobalData об ESG в здравоохранении. Тогда стала очевидна решающая роль науки, и в частности генетики. Именно быстрая расшифровка генома вируса SARS-CoV-2 помогла ученым начать разработку вакцин и препаратов для терапии инфекции. Привлекательность вложений в генную терапию, генетическое тестирование, технологии редактирования генома и смежные направления оправданна: исследования в этой области могут помочь найти лечение для тяжелых заболеваний, по которым существующая терапия лишь купирует симптомы, замедлить процесс старения и даже изменить ход эволюции. В 2022 г. Генетика сегодня создает методы, которые позволят квалифицированно ответить на вопросы о причинах старения и возникновения заболеваний, возможностях сохранения здоровья и молодости, увеличения продолжительности и улучшения качества жизни. Современный этап развития генетики принято называть «геномной эрой». Он отмечен двумя важнейшими — и взаимосвязанными — событиями: появлением технологий секвенирования нового поколения и расшифровкой полного генома человека. Причем технологии чтения ДНК секвенирование стали не только совершеннее, но и дешевле, благодаря чему появилась возможность проводить масштабные генетические исследования и расширять спектр применения их результатов. Благодаря современным открытиям найдено лечение для ряда тяжелых наследственных заболеваний, изучение онкогенов дало новые возможности для лечения рака, а новейшие методы секвенирования позволяют выявить точный тип заболевания или риск его развития.
В общем-то, это и является ответом, почему я сделал работу в одиночку: специалисту в области ДНК-вычислений достаточно увидеть первый рисунок статьи, чтобы сразу все понять. А вы прекрасно знаете, что в науке идет жесточайшая конкуренция за приоритет. Чем больше ты рассказываешь, тем больше шансов, что твоя идея утечет. Потом никто не вспомнит, откуда ноги растут. Подобных примеров множество. Вопрос ребром Но вы руководите двумя лабораториями в Университете "Сириус" и МФТИ, причем занимаетесь не генетикой, а умными наноматериалами. Это сложнейшая тема. И работаете очень успешно. Получаете гранты. Казалось бы, при такой загрузке какая может быть генетика? Максим Никитин: С момента появления этой идеи до выхода статьи прошло девять лет. За это время в лабораториях в МФТИ и "Сириусе" мы с командой разработали много интереснейших технологий в области биомедицинских нанотехнологий. В том числе опубликованных в не менее престижных журналах. А "генетической" темой я занимался поздними ночами и по выходным. Если бы сосредоточился только на ней, то управился бы многократно быстрее. Самая сложная часть работы шла в моей голове - надо было придумать много нетривиальных решений, потом самому смоделировать на домашнем компьютере. Всю экспериментальную часть, кроме демонстрации влияния механизма на "работу генов", я вообще сделал сверхбыстро - там не нужны были особые реактивы, какое-то сложное оборудование. А с генами пришлось повозиться, конечно. Там надо работать в высокой чистоте, поэтому даже лабораторию всю сам аккуратно перемывал перед работой. Не доверял никому. Вы неожиданно стали телезвездой: ведь о своем открытии рассказывали практически по всем центральным каналам. Как ощущаете себя? Я считаю, что это часть работы ученого - важно рассказывать обществу, чем мы занимаемся. Но что удивило? Не ожидал, что будет такая активная реакция со стороны людей, далеких от науки. Они буквально завалили отзывами и вопросами. Кто-то даже полез в книги, начал интересоваться генетикой. Это же здорово! И еще момент. Мне удалось показать, что научная идея намного важнее доступа к супероборудованию и каким-то суперресурсам. Конечно, ресурсы крайне важны для методичного и гарантированного продвижения вперед на уровне государства. Но для отдельного исследователя красивая идея первостепенна. Очень хочется сказать школьникам и студентам первых курсов: большинство из вас могли бы сделать это открытие!
Несмотря на то, что Хэ Цзянькуй заявлял, что гены детей были "успешно отредактированы", и теперь они полностью или частично невосприимчивы к ВИЧ, ряд ученых и экспертов обращали внимание на то, что подтверждений этому нет. Кроме того, в планах ученого зарегистрировать некоммерческую исследовательскую организацию под названием Пекинский институт исследований редких заболеваний. В 2018 году на свет в Китае появились генномодифицированные девочки-близнецы, чья ДНК была модифицирована Хэ Цзянькуем, под вымышленными именами Лулу и Нана. Третий ребенок, Эми, родился в 2019 году, также в Китае.
Как начинается старение? Ученые нашли в организме еще одного виновника этого процесса
Научная программа конференции включает доклады ведущих российских и зарубежных ученых-генетиков. По традиции в начале года мы подводим итоги предыдущего и вспоминаем наиболее значимые открытия и события в области медицинской генетики, геномики и фармакологии. Первые в истории человечества генномодифицированные дети живут "обычной и спокойной" жизнью, заявил китайский ученый-генетик Хэ Цзянькуй. Ученый МФТИ Максим Никитин сделал открытие, которое перевернуло современные представления о ДНК и ознаменовало новую эру в развитии биологии.
Учёные обсудили генетику и жизнь
| Уфимские молодые ученые презентовали главе Минобрнауки России передовые проекты в области генетики | В том числе благодаря такой поддержке генетика в России сегодня переживает период динамичного и интенсивного развития. |
| Ученый НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ выступил на «Дульзоновских чтениях» | О выявлении в России нового штамма COVID-19 накануне сообщил американский ученый-генетик Дмитрий Прусс. |
| Новости по тегу генетика, страница 1 из 2 | RTVI: ученый РАН, связавший мутации с грехами, решил уйти с поста главного генетика. |
О Балановском:
- Влияние сроков и способов прививки на выход стандартных саженцев яблони
- «Пресмыкание перед буржуазной наукой»
- Новости генетики и медицины
- Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона» - Новости
- Ученые-генетики рассказали о передовых технологиях
Последние новости:
- Генетические инновации: в США обсуждают создание гибрида человека и свиньи
- Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки!
- Генетики со всего мира обсудили выявление тяжелых болезней до рождения ребенка
- Главные новости
Молодые ученые из Уфы презентовали главе Минобрнауки России свои разработки в области генетики
Но интерпретация результатов анализа генома все время позволяет получать новые данные. Ученые все более детально проникают в особенности связи между теми или иными вариантами генов и разнообразными аспектами в поведении или состоянии здоровья людей. Так, недавние исследования выявили ряд генетических мутаций, которые связаны с непереносимостью грибного сахара или недостатком в организме витамина D. Кроме того, было установлено, что высокий уровень холестерина в организме также может быть связан с генной наследственность и способен проявить себя в любом возрасте, несмотря на то, что человек всегда пытался вести здоровый образ жизни.
По словам российского ученого, именно красота и элегантность этой модели ДНК столько десятилетий закрывала специалистам глаза на то, что могут существовать и другие механизмы. 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.
Но это были лишь частные случаи. Никитин же вывел и доказал общий принцип. Такую работу принято называть фундаментальной. Анча Баранова: «Не смотрите на прикладной аспект совсем. Когда Эйнштейн разрабатывал теорию относительности, он не разрабатывал для прикладных аспектов. А когда другие поколения ученых пришли, они, опираясь на это понимание мира, смогли построить прикладные вещи, которые стали использоваться». Ученые отмечают изящество и оригинальность как самой теории, так и ее доказательства. Но это лишь первый шаг в начале долгого пути. Пётр Каменский: «Очень важный момент, что в статье это показано в пробирке. То, что мы называем in vitro. Нужно все-таки точно понять, действительно ли это будет работать в сложных системах, в первую очередь в самой живой клетке. И если да, если это удастся показать экспериментально, практическое применение этой работы становится огромным».
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. Пандемия коронавируса также сыграла важную роль в развитии рынка генетического тестирования.
Genotek: в дефиците витамина D и тяге к сладостям виновата генетика
ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующийся в том случае, когда молекулы имеют низкое сродство друг к другу. Более того, он показал, что короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry. Открытый фундаментальный феномен может быть 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. На протяжении последних 70 лет представление биологов о хранении и передаче информации базировалось на гениальном открытии структуры ДНК Уотсоном и Криком: «молекула ДНК имеет две спирально закрученные цепи, которые связаны парами оснований аденин — тимин или гуанин — цитозин». Элегантная модель двойной спирали прекрасно показывала возможность восстановления одной цепи за счет другой и объясняла молекулярную сущность процессов передачи наследственной информации. Эта красота и понятность выстроенной в середине ХХ века модели долгое время закрывала ученым глаза на существование иных взаимодействий, существующих в живых объектах. Руководитель направления «Нанобиомедицина» Университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин в своей статье , опубликованной в журнале Nature Chemistry, представил экспериментальные доказательства того, что ДНК вполне способна эффективно хранить и передавать информацию и без комплементарности цепей знаменитой двойной спирали.
Единственный автор статьи что крайне редко встречается в столь авторитетных журналах , Никитин открыл природное явление, названое им «молекулярной коммутацией». Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы.
При поддержке Евразийского НОЦ на базе УУНиТ функционирует молодежная лаборатория популяционной и медицинской генетики, где проводятся фундаментальные исследования в области изучения современной и древней ДНК популяций Северной Евразии, ведутся молекулярно-генетические исследования онкологических заболеваний — изучается анализ генов предрасположенности популяции к ним. Сейчас при участии генетиков реализуется проект Евразийского НОЦ по функциональному питанию. Учеными предложено рассмотреть персонализированный подход к реализации проекта и использовать инновационное питание для превентивной медицины и лечения заболеваний.
Отличительной чертой станет масштабное генетическое исследование молодежи Башкортостана на предмет недостатка определенных витаминов, которые будут восполняться рационом, подобранным учеными Евразийского НОЦ.
История названия тянется с 1998 года, когда у растения арабидопсис был выявлен ген, отвечающий за появление мутации, придающей листьям форму щупалец. Белок, кодируемый этим геном, назвали Ago от Аrgonauta.
При помощи нее сейчас активно редактируют геном, но когда-то она была также открыта как один из видов бактериального иммунитета. Так вот, подобно ей, белки-аргонавты обнаруживают и расщепляют чужеродные ДНК или РНК, в которых закодирована генетическая информация вируса. Ученым были известны белки-аргонавты, но как они участвуют в защите бактерий, никто знал.
Открытие группы исследователей под руководством доктора биологических наук Андрея Кульбачинского как раз и состоит в расшифровке самого механизма.
Читайте также Молекулы при этом могут иметь даже низкое сродство, а короткая ДНК, даже не комплементарная гену, способна регулировать его работу. То есть двойная спираль совсем не обязательна. По словам российского ученого, именно красота и элегантность этой модели ДНК столько десятилетий закрывала специалистам глаза на то, что могут существовать и другие механизмы. 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.
Актуальное
- В Уфе молодые ученые презентовали Валерию Фалькову передовые проекты в области генетики
- Инновации и наука
- Актуальное
- Новости генетики и медицины
- Рассылка новостей
- Отмечаем Международный день ДНК вместе с учеными Евразийского НОЦ – лучшими генетиками России
Российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
В первый день Наталья посетила главную точку на научной карте Уфы — Межвузовский студенческий кампус. 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».
Все — выпускники Башкирского государственного университета. Валерий Фальков в сопровождении кандидата биологических наук, заведующей лабораторией Дарьи Прокофьевой посетил помещения приема биоматериалов и их сортировки, ознакомился с процессом выделения нуклеиновых кислот и ПЦР. 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.
Лаборатория сформирована в 2021 году при поддержке НОЦ научно-образовательного центра мирового уровня республики 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. Также ведутся молекулярно-генетические исследования онкологических заболеваний — изучается анализ генов предрасположенности популяции к ним.
Они уничтожают бактериофага. Если ее белки группы Cas сами бросаются на «врага», встраиваются в его ДНК и разрезают его изнутри, то системе SPARDA белок Ago аргонавт выполняет только функцию управляющего центра: он «видит» вирус благодаря коротким цепочкам нуклеиновых кислот-«гидов», помогающих распознать нужные участки, а затем отправляет в атаку на него белки-эффекторы. Именно белки-эффекторы, сопряженные с Ago, выполняют «черную работу» по разрезанию вирусной ДНК.
В итоге гибнет и вирус, и сама зараженная клетка, не давая вирусу распространяться. Справка «МК». Белки Cas «разрезают» чужеродную, вирусную ДНК на две части отсюда появился термин «генетические ножницы» , и вирус погибает.
Актуальные исследования о ДНК
Смотрите видео канала НОВАЯ ГЕНЕТИКА (24698921) на RUTUBE. Российский ученый Максим Никитин совершил прорыв в изучении ДНК человека. Генетики впервые отредактировали вызывающие болезни мутации в человеческих эмбрионах. Институт общей генетики им. ва РАН – старейшее генетическое учреждение в системе Российской Академии Наук.
Генетик рассказал, как живут первые в мире генномодифицированные дети
Научная программа конференции включает доклады ведущих российских и зарубежных ученых-генетиков. Учёный из Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук попала в рейтинг лучших исследователей. Учёный из Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук попала в рейтинг лучших исследователей. Невероятный прорыв в мировой науке, шаг в абсолютно новую эру биологии, который в одиночку сделал россиянин! Ученый Научно-технологического университета «Сир.