Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее. Российский ученый открыл новый фундаментальный механизм хранения информации в ДНК. На II Конгрессе молодых учёных прошла сессия «Генетика на ладони: технологии в нашей жизни».
Genotek: в дефиците витамина D и тяге к сладостям виновата генетика
В ноябре 2018-го в ходе эксперимента ученого Хэ Цзянкуя в Китае родились дети с отредактированной ДНК. Ученый Научно-технологического университета «Сириус» Максим Никитин открыл новый фундаментальный механизм хранения информации в ДНК. Методом компьютерного моделирования ученый показал, что система из 1000 одноцепочечных молекул позволила создать 572-битную ячейку устойчивой обработки информации. В рамках Недели генетики в павильоне «Роснефти» для посетителей также будут проводиться тематические квизы и викторины. Первые в истории человечества генномодифицированные дети живут "обычной и спокойной" жизнью, заявил китайский ученый-генетик Хэ Цзянькуй.
«В тени двойной спирали»: российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
Новое природное явление автор феномена назвал молекулярной коммутацией. В смеси, которая состоит из коротких одноцепочечных и не комплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. При этом такие комплексы будут связаны друг с другом и 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.
Открытие Максима Никитина позволяет экспериментально показать факт, который не укладывается в парадигму современной биологии: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их комплементарности. Все зависит от наличия в организме других некомплементарных олигонуклеотидов.
С 29 августа количество ежедневно заражающихся жителей ЯНАО сократилось со 147 до 113 человек. Тем не менее всем жителям округа рекомендовали носить маски в людных местах. А в Лабытнанги с просьбой об использовании средств индивидуальной защиты к горожанам обратились автобусные перевозчики, сообщило сетевое издание «Ямал-1». Маски действительно являются довольно эффективным средством защиты от вирусных инфекций, сообщил «Известиям» завлабораторией геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. Проблема в том, что люди от них уже устали, поэтому и не всегда используют.
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.
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.
Российский ученый открыл новый механизм хранения информации в ДНК
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. Когда в бактерию проникает вирус не человеческий, а бактериофаг , у нее сразу активизируются белки-аргонавты. Они уничтожают бактериофага.
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.
С годами конференция развивалась, все больше ученых, неравнодушных к проблеме «засыпания» коренных языков и культур, присоединялись к участию, представляя разные страны мира.
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.
Открытие группы исследователей под руководством доктора биологических наук Андрея Кульбачинского как раз и состоит в расшифровке самого механизма. 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.
О компании
- Последние комментарии
- Genotek: Гены отвечают за тягу к сладкому и дефицит витамина D » Актуальные новости
- Министр Башкортостана призвала к ранним родам, потому что "качественные дети рождаются в 20 лет"
- Telegram: Contact @realgenetica
- В Уфе молодые ученые презентовали Валерию Фалькову передовые проекты в области генетики
Зачем ученые редактируют ДНК человека? Насколько это опасно и чего ждать в будущем?
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? 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.
Суть в том, что ДНК может хранить и передавать информацию не только при крепкой непосредственной связи её цепей друг с другом, но и при помощи слабых связей. Компьютерное моделирование показало, что явление работает. 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.
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.
Для генетического исследования достаточно десяти миллилитров крови женщины, в которой уже содержится ДНК ребенка. Для генетического анализа из крови нужно выделить плазму. Для этого используют специальный аппарат — центрифугу. Пробирки с кровью загружают в барабан, который крутится на получении получаса со скоростью 16 тысяч оборотов в минуту. Само секвенирование — завершающий этап анализа. По сути, это чтение ДНК как текста, где вместо привычных нам букв используется алфавит химических соединений. Из 55 тысяч болезней, известных медикам сегодня, от пяти до десяти тысяч — это генетические заболевания. Елена Серебрякова занимается исследованием синдрома Элерса-Данлоса — крайне редкого наследственного недуга, при котором человек становится невероятно гибким, но при этом крайне уязвимым к любым падениям и ударам. Попытаться ответить на вопрос, почему в организме возникают такие мутации, может только генетика. Такие исследования, как скажем, УЗИ или обычный анализ крови, которые раньше считались у медиков основными, сегодня становятся лишь вспомогательными. Потому что она позволяет с наивысшей на сегодняшней день точностью определить заболевание, а значит назначить соответствующее лечение», — говорит ведущий научный сотрудник ФГБУ «НМИЦ Эндокринологии», заместитель председателя российского общества молодых эндокринологов Мария Воронцова.
День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики
Иммунные системы требуют строгой регуляции, поскольку у бактерий, как и у человека, возможны аутоиммунные реакции — атака на собственную ДНК. Группа ученых во главе с руководителем Лаборатории анализа метагеномов в Сколтехе Артемом Исаевым изучила одну из первых открытых систем иммунитета у бактерий EcoKI и установила, что наличие в клетке плазмидной ДНК приводит к активации аллевиации рестрикции — встроенной программы подавления иммунитета.
Его исследование было опубликовано в крупном научном издании - Nature Chemistry. Как уточнили в пресс-службе университета, открытие может стать ключом к неразгаданным тайнам генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения, даже возникновения жизни на Земле и ее эволюции.
Этот тренд в использовании генетических тестов для страхования будет продолжаться и в будущем. Пандемия коронавируса также сыграла важную роль в развитии рынка генетического тестирования. Массовое проведение генетических анализов с использованием ПЦР-тестов на COVID-19 помогло генетическим компаниям получить финансирование для разработки и выпуска других видов генетических тестов. Увеличился спрос на генетические исследования среди людей, которые заботятся о своём здоровье и интересуются профилактической медициной.
Новый механизм открыл ученый Научно-технологического университета «Сириус» и заведующий лабораторией нанобиотехнологий Московского физико-технического института Максим Никитин. Исследование доказывает, что принцип, которым руководствовались ученые последние 70 лет, был неполным. Как было раньше В середине XX века Джеймс Уотсон и Френсис Крик предложили структурную модель ДНК — двойную спираль: две спирально закрученные цепи связаны парами оснований аденин-тимин или гуанин-цитозин. Считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу комплементарных молекулярных цепей. Этот закон показывал возможность восстановления одной цепи за счет другой и объяснял сущность процессов передачи наследственной информации на молекулярном уровне. Следующие 70 лет ученые придерживались именно этого принципа, закрывая глаза на возможность существования иных взаимодействий. Что стало известно сейчас Максим Никитин экспериментально доказал, что ДНК может хранить и передать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, которые реализуются, если молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Также он показал, что короткая ДНК может регулировать работу гена, даже если не комплементарна ему. Новое природное явление автор феномена назвал молекулярной коммутацией.
Уфимские молодые ученые презентовали главе Минобрнауки России передовые проекты в области генетики
С годами конференция развивалась, все больше ученых, неравнодушных к проблеме «засыпания» коренных языков и культур, присоединялись к участию. Генетика, медицина и здоровье, а также множество интересных статей на портале gen-news. Знаменитый ученые генетики в наше время развитие наук однозначно не могут ответить на вопрос, что конкретно заставляет впервые сокращаться человеческое сердце примерно на 7.
Институт Квантовой Генетики
Ведущие ученые-генетики со всего мира обсуждали, как выявлять тяжелые болезни еще до рождения ребенка. Блокнот Россия. вы делаете те новости, которые происходят вокруг нас. Информинг» Наука и техника» Новости науки» Genotek: в дефиците витамина D и тяге к сладостям виновата генетика.
Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона»
Современная наука продолжает разбираться в тайнах генетики и того, каким образом гены могут оказывать влияние на привычки человека. Генетики обнаружили мутацию, которая может продлить жизнь и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики.
Российский ученый-генетик Олег Балановский погиб, спасая тонущих детей
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.
Источник изображения: flickr. 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.
Данный метод хоть и оказался успешным, остается экспериментальным. Практические методы лечения подобных заболеваний с использованием применимых технологий, вероятно, появятся через несколько лет, надеются ученые. Подписывайтесь на наш TG-канал , чтобы быть в курсе всех новостей и событий! Фото на обложке: Shutterstock.
Этот закон показывал возможность восстановления одной цепи за счет другой и объяснял сущность процессов передачи наследственной информации на молекулярном уровне. Привычная сейчас двойная спираль была настолько понятна, что следующие 70 лет ученые придерживались именно этого принципа. Новый механизм Максим Никитин экспериментально доказал, что ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, которые реализуются, если молекулы имеют низкое "сродство" друг к другу. Также автор показал, что короткая ДНК может регулировать работу гена, даже если не комплементарна ему. Новое природное явление автор открытия назвал "молекулярной коммутацией". В смеси, которая состоит из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются "сродством" молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. При этом такие комплексы будут связаны друг с другом и передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую. Открытие Максима Никитина позволяет экспериментально доказать факт, который не укладывается в парадигму современной биологии: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их комплементарности.
Генетик – последние новости
Читайте последние научные новости «Российские генетики открыли систему, помогающую бактериям защищаться от вирусов» без рекламы на актуальные темы в ленте новостей. Открытие ученого из МФТИ Максима Никитина кардинально меняет многие представления генетики, основанные на знаменитой двойной спирали. На II Конгрессе молодых учёных прошла сессия «Генетика на ладони: технологии в нашей жизни». Молодые ученые лаборатории популяционной и медицинской генетики Уфимского университета науки и технологий представили главе минобрнауки России Валерию Фалькову в ходе его.