Шитье и кройка ДНК стали точнее

Про технологию CRISPR/Cas — эдакие универсальные геномные ножницы — в последние годы сказано очень много. Метод позволил без особых усилий редактировать в лаборатории практически любую ДНК: разрезать ее в нужных местах и при надобности заменять отдельные участки на другие, получая на выходе генетически модифицированный организм с заданными свойствами. По идее, эта технология могла бы помочь в будущем не только создавать ГМО животных и растений, но и помочь людям с генетическими заболеваниями…

Токсичный и жизненно необходимый

Кислород — один из важнейших элементов на Земле. За годы своего существования жизнь на Земле приспособилась к кислородной атмосфере, и теперь большинство эукариотических организмов использует кислород, чтобы получать энергию в процессе дыхания. Нобелевскую премию по физиологии и медицине за 2019 год получили Грегг Семенза, сэр Питер Рэтклифф и Уильям Кэлин за фундаментальные работы, раскрывающие детали того, как эукариотические клетки воспринимают кислород из окружающей среды и адаптируются к его уровню.

«A-C-G-T», — тарарахнул зинзивер

Оказалось, что у певчих птиц (60% видов всех пернатых) в соматических клетках часть генетического материала выбрасывается! Ученые, проводившие это исследование, — Павел Бородин, профессор кафедры цитологии и генетики НГУ, гл. науч. сотр. ИЦиГ СО РАН, и его аспирантка Любовь Малиновская — рассказали о своей работе на лекции в рамках Ночи научных историй в клубе «Арт П. А.Б.» в новосибирском Академгородке.

Ядра клеток в роли поршня, линзы и сети гладиатора

Все мы отлично знаем из школьных учебников, что в клеточном ядре хранится генетическая информация. Эту органеллу сравнивают то с библиотекой, то с мозгом, то с главным компьютерным центром. Но у нее могут быть и другие функции. Нариман Баттулин, канд. биол. наук, зав. лабораторией генетики развития ИЦИГ СО РАН, подобрал целый ряд примеров, когда клеточное ядро используется буквально как микроскоп для забивания гвоздей, и рассказал о них на лекции в клубе «Арт П.А.Б.» в новосибирском Академгородке, прошедшей в рамках «Ночи научных историй».

Химия — это магия

Одним из лауреатов национальной стипендии L’Oreal-ЮНЕСКО 2018 года стала Екатерина Скорб, канд. хим. наук, профессор и зав. лабораторией Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. С красным дипломом окончив Белорусский государственный университет, она обучалась в аспирантуре БГУ и Институте коллоидов и межфазных поверхностей Макса Планка (MPIKG, Потсдам, Германия). С сентября 2017 года Екатерина работает в Университете ИТМО, создав группу «Инфохимия».

Торговцы страхом

М. В. Ковальчук: «…Мы создаем, допустим, искусственную клетку. Она может быть с одной стороны диагностом, доставщиком лекарств целевым, но, с другой стороны, она может быть как бы вредоносной, да, и тогда, фактически, одна клетка, которая имеет генетический код и саморазвивается, является оружием массового поражения. При этом вы можете создавать эту клетку, этногенетически ориентированную на конкретный этнос. А теперь получается следующее: сегодня возникла реальная технологическая возможность в процесс эволюции человека. И цель — создать принципиально новый подвид Homo sapiens — служебного человека…»

Цифра 10 в наномедицине

Наномедицина занимается объектами размером от десяти нанометров до одной десятой микрона. В области доставки лекарств объекты менее пяти-десяти нанометров могут проникать через стенки здоровых кровеносных сосудов, и это делает их менее пригодными для доставки лекарств, так как из сосудов они попадают в здоровые ткани.

Эрос одноклеточных

Подавляющее большинство эукариот размножаются половым путем, однако не у всех этот процесс легко наблюдать. У многих одноклеточных организмов он окутан ореолом таинственности и зависит от внешних условий, таких как влажность, температура или наличие питательных веществ, концентрация углекислого газа или освещенность. Теперь к этому списку добавились микробные «афродизиаки» — белки, выделяемые бактериями во внешнюю среду. Обнаружили их случайно. Профессор Калифорнийского университета в Беркли Николь Кинг (Nicole King) интересуется происхождением животных, особенно возникновением многоклеточности. В качестве объекта исследования она выбрала хоанофлагеллят (Choanoflagellata). Это одноклеточные эукариоты, ближайшие родственники животных. У клетки есть жгутик, окруженный воротничком из актиновых микроворсинок, благодаря которому эти простейшие получили…

Хромосомы бабушки удава

Большинство людей куда больше интересуется отношениями полов, чем генетическими системами определения пола у зародыша — это удел специалистов. Но даже они полвека пребывали в заблуждении относительно змеиных половых хромосом. Оказалось, что система определения пола питонов и удавов отличается от существующей у других змей. Истина открылась благодаря развитию методов анализа ДНК. Пол животных может зависеть от внешних факторов, таких как температура окружающей среды или количество цитоплазмы в клетках. Но значительно чаще его определяют половые хромосомы. Существует несколько систем хромосомного определения пола, нам сейчас интересны две. Система, при которой мужские клетки содержат две разные половые хромосомы (мужской пол гетерогаметный), а женские —…

CO2 и растения

Я интересуюсь мнением профессионалов, в том числе и климатологов. С удовольствием прочитал статью Ирины Делюсиной. Как исследователь я работаю с растениями, изучаю работу генов, которые находятся в хлоропластах. В тех самых, которые осуществляют фотосинтез, «осаждают CO2» в терминах планетологов. Неизбежно я заглядываю в сопряженные области plant science, читаю о том, что и как делают белки, которые кодируют эти гены. Поэтому меня удивило утверждение о том, что «Излишнее содержание CO2 … выводит систему из равновесия… В конечном счете это приводит к вымиранию… Исчезновение видов растений и животных… Причины включают и варварское обращение с природой, и, как один из его аспектов, загрязнение…

Зомби-гены обонятельных рецепторов

Всякий геном содержит псевдогены — последовательности ДНК, бывшие когда-то полноценными генами и утратившие функциональность в результате мутаций. Недавно швейцарские ученые под руководством ассоциированного профессора Лозаннского университета Ричарда Бентона (Richard Benton) обнаружили, что псевдогены, несмотря на поломку, могут быть вполне функциональны. Авторы исследования предложили для них новое название — псевдопсевдогены.

Неоднозначность стоп-кодонов

Языки людей неоднозначны, многие слова в них имеют не одно, а несколько значений. Обычно мы улавливаем смысл исходя из контекста сказанного. У клеток свой язык, который они используют при синтезе белка. Это генетический код, состоящий из 64 нуклеотидных триплетов (кодонов), 61 из которых, смысловые, кодируют определенные аминокислоты, а три стоп-кодона вызывают завершение синтеза белковой молекулы (трансляции). Но кодоны, оказывается, могут иметь разный смысл, и, чтобы его понять, приходится, опять-таки, ориентироваться на контекст.

«Чем ярче новая идея, тем большей рутинной проверки она требует»

Пётр Старокадомский, канд. биол. наук, сотрудник Техасского университета в Далласе (США), рассказал ТрВ-Наука о Нобелевской премии по физиологии/ медицине 2016 года. Ее обладателем стал Ёсинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) за «открытие механизмов аутофагии». Беседовала Наталия Демина.

Человек и его микробиом. Отрывок из книги

В каждом из нас живет множество бактерий и вирусов — во рту, на коже, в кишечнике. Они помогают переваривать пищу и усваивать лекарства, влияют на нашу гормональную и иммунную системы и более того — даже на мозг! Всё это сообщество микроорганизмов ученые назвали микробиомом. Джон Тёрни рассказывает о самых последних исследованиях микробиома, о его возникновении, росте и роли в развитии самых разных болезней (аллергии, диабета, желудочно-кишечных расстройств, рака и шизофрении).

Откуда жизнь? Еще теплее!

18 июля при большом стечении народа (было человек около ста) в конференц-зале DI Telegraph прошла презентация научно-популярной серии Primus, в которой будут выходить книги российских авторов, до того не публиковавшихся тиражом свыше 5 тыс. экземпляров. Мы публикуем расшифровку небольшой, но духоподъемной лекции молодого биолога Михаила Никитина, научного сотрудника отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского. Лекция представляет собой пересказ фрагмента книги «Происхождение жизни: от туманности до клетки».

Леонид Марголис: «Мне всегда было интересно, как клетки разговаривают друг с другом»

О борьбе с вирусами иммунодефицита и СПИДа, о разнице между американской и российской наукой и о легендарном гельфандовском биологическом семинаре мы поговорили с Леонидом Марголисом — докт. биол. наук, зав. отделом межклеточного взаимодействия Национальных институтов здоровья США, профессором факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ им. Ломоносова. Вопросы задавал Алексей Огнёв.

«Подсветка» раковой опухоли

Группе российских и французских исследователей при участии ученых из МГУ им. М. В. Ломоносова впервые удалось синтезировать наночастицы из сверхчистого кремния, обладающие свойством эффективной фотолюминесценции. Эти частицы способны беспрепятственно проникать в клетки, что позволяет использовать их в качестве светящихся маркеров при ранней диагностике рака.

Осторожно! Содержит ГМО!

Публикуем сокращенный текст лекции, прочитанной в рамках проекта «Лекторий Образовача: Курилка Гутенберга» Александром Панчиным, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. ИППИ РАН, автор блога scinquisitor в «Живом журнале» (scinquisitor.livejournal.com) и книги «Сумма биотехнологии» (М.: Corpus, 2016).

Разоблачен очередной белок, вызывающий рак

Биоинформатики из Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН в Москве и Университета Женевы смогли доказать, что большинство мутаций, приводящих к развитию 18% раковых опухолей, происходит во время репликации ДНК. Результаты исследования описаны в статье, вышедшей 1 февраля в журнале Genome Research.

Сколько красного советуют пить кардиологи?

Вторая часть беседы Михаила Гельфанда с главным кардиологом Москвы профессором Еленой Васильевой, руководителем Лаборатории атеротромбоза МГМСУ и Центра атеротромбоза ГКБ № 23 им. М. В. Давыдовского. Начало см. в ТрВ-Наука № 194 от 22 декабря 2015.

Выступление Михаила Ковальчука в Совете Федерации 30 сентября 2015 года

Публикуем стенограмму выступления М.Ю.Ковальчука в Совете Федерации 30 сентября 2015 года. Видеозапись: http://council.gov.ru/press-center/video/44107/

Василий Ключарёв: «Потерю денег и отличие от окружающих наш мозг одинаково определяет как катастрофу»

Есть много способов повлиять на решение людей… Зачем ученые это делают и к чему приводят подобного рода эксперименты? Василий Ключарёв, вед. науч. сотр. Центра нейроэкономики и когнитивных исследований Высшей школы экономики, отвечает на вопросы Ольги Орловой, ведущей программы «Гамбургский счет».

От защиты из наномира до космических лазеров

15 мая 2015 года в новосибирском Академгородке прошел очередной сайнс-слэм, уже третий по счету. Молодые ученые подтверждали утверждение основателя Сибирского отделения РАН Михаила Лаврентьева, что настоящий специалист может рассказать о своей работе даже ребенку буквально за десять минут…

Приключения панка в большой науке

Серфинг и девочки, война во Вьетнаме, плавание под метамфетамином на яхте в Бермудском треугольнике в шторм, три жены, подчиненная в костюме гориллы. Что это, хроники панк-движения 1970-х? Нет. Автобиография человека, чей геном был прочитан одним из первых: книга Крейга Вентера «Расшифрованная жизнь».

Сказки дядюшки Тимуса

Продолжительность человеческой жизни увеличивается: мы живем дольше наших предков, а наши дети, видимо, будут жить дольше, чем мы. В то же время «жить дольше» не означает «жить лучше»: пожилые люди часто болеют, вынуждены постоянно принимать лекарства…

Долгая дорога к нейрону

В идеале картина выглядит так: в мозг пациента вводят новые клетки, которые берут на себя функции умерших. Однако это гораздо легче сказать, чем сделать.

Самки с пенисами и самцы с вагинами

Одна из проблем, которую так или иначе решают все животные, — доставка спермы к яйцеклеткам. Знакомый нам способ — распространенный, но не единственный, скажем, большинство птиц утратили фаллосы, осьминог засовывает сперматофор в мантийную полость самки щупальцем, причем всегда одни и тем же, а самцы коллембол просто раскладывают сперматофоры на земле в надежде, что на них наткнется самка. Но до сих пор наблюдалась закономерность — если в размножении участвуют специальные органы, то у самца они являются отростком, а у самки — углублением. Между тем, самцы живородящих рыб (таких, как аквариумные гуппи и меченосцы), для которых обычное для рыб опрыскивание спермой икры…

«Не будь ортогонален поискам в темноте»

Интервью с российско-американским биохимиком, профессором клеточной биохимии Калтеха (California Institute of Technology) Александром Варшавским. В 2014 году он стал лауреатом премии Breakthrough Фонда Юрия Мильнера за исследования в области наук о жизни.

Талеб и его «экоцид»

Среди множества аргументов против генной модификации меня особенно раздражают три, обычно употребляемые одновременно.

Память на молекулярном уровне

Исследования лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине Эрика Канделя (Eric Richard Kandel) легли в основу новой науки о человеческом мозге.

Строго по делу

Сразу отметим, что мнение уважаемого И.Э. может не совпадать с мнением редакции, которое состоит в том, чтобы кратко, но точно и без лишних эмоций рассказать о действительных героях современности.

Специализация или регенерация

У высших млекопитающих, людей в том числе, поврежденные ткани восстанавливаются много хуже, чем у саламандр и рыб, а о том, чтобы отрастить утерянный палец, и речи нет.

Герои африканского леса

Землеройка Scutisorex somereni - краса и гордость экваториальных лесов Африки.

Любовный жар миноги

На какие только ухищрения ни идут самцы,привлекая внимание самки и гоняя заодно соперников. Они щеголяют ошеломляющей окраской, огромными рогами, диковинными хвостами.

«Убить всех человеков»

Такой призыв можно услышать от одного недружелюбного робота из одного недетского фантастического мультсериала про не очень далекое будущее.

ГМО — мифические опасности

По данным Росстата, в России за 2012 год стоимость овощей, а также картофеля выросла более чем в 1,5 раза. Существенно выросли цены и на другие продукты питания.

Время назад

В 2012 году Нобелевский комитет присудил премию по физиологии и медици­не двум ученым, которые придума­ли способ, позволяющий вернуться в эмбриональное состояние.

О правах эмбрионов

В нашей стране возобновился старый спор о позволительности или непозволительности абортов и, следовательно, планирования семьи. Если этот закон будет принят, то и по этому показателю мы присоединимся к странам Латинской Америки и Южной и Центральной Африки.

РПЦ и эмбрионы

Несколько дней назад СМИ сообщили о том, что Русская православная церковь призывает наложить полный запрет на получение и использование эмбриональных тканей и клеток для научных и медицинских целей.

Одиннадцать сюжетов о ядерной физике в медицине

В массовом сознании ядерная физика ассоциируется с чем-то опасным и уж во всяком случае вредным для здоровья. Однако, будучи применяемой с умом и ответственностью, ядерная физика способна оказать ощутимую помощь медицине.

Коллективное сельское хозяйство у общественных амёб

Сельское хозяйство требует больших трудов, но зато дает огромные преимущества, очевидные не только людям.

О современных учебниках биологии

Мы прошерстили три основных учебно-методических комплекта на наличие «блох». Вот лишь несколько наиболее интересных примеров из нашей коллекции.

Нервы куриц и мозг попугая

Про женщин в науке необязательно писать только в канун 8 Марта. Тем представительницам прекрасного пола, которым удалось добиться выдающихся успехов в науке, с высокой вероятностью можно сказать: чрезвычайно сильная личность.

Чем опасна «Плесень»?

Документально-игровой фильм «Плесень», который с изрядной помпой анонсировал «Первый канал», потративший на его создание немало средств, был показан в вечерний воскресный прайм-тайм 1 февраля и привлек небывало большую зрительскую аудиторию. Научных журналистов и ученых-биологов, конечно, изрядно настораживал тот факт, что новый фильм делала та же команда, что и скандальную «Великую тайну воды», получившую премию ТЭФИ и при этом ставшую синонимом псевдонаучного кино. Мы попросили дать оценку новому фильму Алексея Куприянова, кандидата биологических наук, работающего в Санкт-Петербургском филиале ГУ ВШЭ. Его статья печатается в авторском сокращении, а развернутая версия публикуется на «Полит.ру».

Top 10 журнала Science: Перепрограммирование клеток, экзопланеты и сверхпроводники

В списке 10 самых выдающихся научных достижений 2008 года журнал Science на первое место поставил исследования, позволяющие перепрограммировать клетки человеческого тела.