Геном — иногда так называют исследования в области микроскопических изменений, связанных и с геном и ДНК, и с клеткой и ее отдельными составляющими.
Проект НПО АТ — это изучение особенностей конструкций процессов в природе и техника и технологии, которые позволят сделать нужные измерения и стать инструментами микромедицины. Но прежде всего – сбор статистической информации о том, что существует и изобретается в мире с целью найти наиболее перспективные направления.
Новости
науки в области «геном»
Конференции, рекомендации института в Оаке. Национальная лаборатория Ок-Ридж управляется UT-Battelle Департамента энергетики США..
Подробнее
Последовательности 16s RNA (16s РНК) - это геном прокариот, самых простых клеточных организмов, к числу которых можно отнести большинство бактерий.Основные базы данных, которые постоянно пополняются:.
https://www.arb-silva.de/
http://greengenes.lbl.gov/Download/
https://unite.ut.ee/
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) объявили о втором случае полного выздоровления ребенка, родившегося с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).
Подробнее
Подробнее
Подробнее на англ
Исследователи из Нидерландов под рук. Vanden Berghe T в опытах на мышах показали, что одновременное ингибирование цитокинов интерлейкина-1 и интерлейкина-18 может быть эффективным методом лечения септического шока. Антагонисты рецептора интерлейкина-1 используются в терапии ревматоидного артрита, а блокаторы интерлейкина-18 могут применяться в лечении некоторых других воспалительных заболеваний.
Подробнее
Подробнее на англ
Канадские ученые из университета Британской Колумбии под рук. Ребекки Тод провели исследование и выяснили, что люди, являющиеся носителями измененного гена ADRA2b, предрасположены к пессимизму, вариант гена ADRA2b важен для выработки гормона и нейромедиатора норадреналина, который отвечает за реакции "бей или беги" и влияет на эмоциональную память.
Подробнее
11 февраля 2014 года опубликовали в научном журнале Healthland Time - ученые из США, из Университета Вашингтона (University of Washington) и Гарвардской школы (Harvard Business School), провели исследования и доказали, что употребление красной рыбы, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний и продлевает жизнь человека на 2 - 2,2 года, положительный эффект они приписываю кислотам Омега - 3.
Подробнее
Толщина коры головного мозга влияет на увеличение интеллекта, утверждают Британские ученые. Специалисты изучали образцы ДНК, а также МРТ-изображения коры головного мозга. Ранее ученые из Японии и Франции доказали, что репчатый лук помогает очищать и омолаживать клетки головного мозга. По мнению экспертов, это благотворно влияет на интеллектуальные возможности человека, в том числе на память, улучшается и эмоциональная сфера.
Подробнее
Ученые из США под руководством Эрики Уайт-Гриндлей (Erica White-Grindley, Stowers Institute for Medical Research, Kansas City, Missouri, United States of America, Department of Molecular and Integrative Physiology, University of Kansas Medical Center, Kansas City)установили, что у мухи-дрозофила прионный белок Orb2, относящийся к особому классу инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой, влияет на формирование долгосрочного памятного следа. Мутации этого белка в гене не давали формировать память мух. Теперь можно исследовать, он же отвечает за формирование памяти в более сложных организмах.
Подробнее
Подробнее на англ
Датчанин Денис Аабо, который потерял левую руку в результате пожара, стал первым в мире обладателем биоруки от итальянских разработчиков, сумели соединить сенсорные датчики искусственного манипулятора с нервными окончаниями в плече пациента, что позволяет данному устройству и мозгу в режиме реального времени обмениваться сигналами, пациент чувствует предметы: твердые они или мягкие, круглые или квадратные, холодные или горячие.
Подробнее
Французские нейрофизиологи из университета Экс-Марсель нашли, что одна из важнейших сигнальных молекул мозга под названием гамма-аминомасляная кислота (GABA), играет двоякую роль в развитии аутизма, GABA играет роль основного "тормоза" нервной системы. Переключение между формированием новых связей и обменом импульсами между нервными клетками происходит, когда доля ионов хлора в нейронах становится низкой. Но "переключение" не происходит в случае с мышатами-"аутистами" (на которых был поставлен опыт) из-за того, что их организм не вырабатывает достаточное количество молекул гормона окситоцина, запускающего особые клеточные "помпы", которые удаляют хлор из нейронов. Поэтому молекула GABA продолжает и далее стимулировать клетки в мозге грызунов и мешает их нормальному развитию. Использование мочегонного лекарства, которое ускоряет обмен солей в организме и удалило хлор, дало положительные результаты.
Подробнее
В университете Осака (Osaka University) ученые обнаружили ген KLC1, который вызывает болезнь Альцгеймера. Они изучили 25 тысяч различных генов. KLC1 способствует накоплению в ткани головного мозга животных бета-амилоидного белка, разрушительно влияя на мозг человека при болезни Альцгеймера. Японские специалисты ликвидировали проблемный ген, тем самым почти в два раза снизив количество бета-амилоидного белка в ткани.
Подробнее
Новая технология позволяет перенос клеток из суспензии на подложку с помощью специальной силиконовой матрицы сохраняет живыми почти 100 процентов использующихся при печати клеток, системы микрокаппиляров, которые заканчиваются клеточными ловушками. Разрешение печати составляет около 0,5 микрометра. Технология может пригодится для создания микрочипов с живыми клетками при массовом тестировании лекарств или для изучения поведения отдельных клеток на подложке, для создания искусственных органов и тканей. Метод печати хорошо подходит для красок, но из-за перепада давления убивает от 20 до 50 процентов напечатанных клеток.
Подробнее на рус
Подробнее на англ в пресс-релизе
Подробнее на англ
Подробнее на англ
Американские молекулярные биологи под рук. Брюса Конклина из университета Калифорнии в Сан-Франциско (США), разработали передовую методику микроманипуляций над геномом, которая позволяет удалять, вставлять и заменять сверхкороткие участки в человеческой ДНК длиной вплоть до одной «буквы»-нуклеотида. Они стали искать сверхредкие мутации, менять произвольные фрагменты ДНК в стволовых клетках, шанс на появление которых не превышает одного к десяти тысячам. Для обнаружения таких неполадок в ДНК ученые создали особый флуоресцентный белок, который умеет находить единичные мутации в ДНК человека и прикрепляться к ним, тем самым «подсвечивая» клетки с неисправной ДНК.
Эти участки затем обрабатываются специальными ферментами TALEN, одно из главных открытий 2013 года. Они «вырезают» тот фрагмент генома, за который зацепился светящийся белок, и вставляют на его место исправную ДНК. Подобный подход позволяет менять даже единичные «буквы» в генетическом коде и использовать низкие концентрации TALEN, что снижает шансы на удаление других участков генома по ошибке.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Проект PLants Employed As SEnsing Devices (PLEASED) (Растения, которые используют в качестве сенсорных устройств), в который вовлекли экспертов из разных областей науки, финансирует Евросоюз. Цель проекта - сделать сенсоры для диагностирования состояния окружающей среды.
Подробнее на рус
Доказано, что полет в космос сокращает срок годности лекарств. Бактерии и вирусы меняются, например, патоген Salmonella typhimurium вызывает кишечные расстройства, - он становится в невесомости намного агрессивнее.
В рамках проекта Astronaut Microbiome (Микробиом астронавтов) на МКС проводятся испытания, которые на анализах космонавтов покажут, как меняется действия некоторых бактерий и вирусов на человека.
Подробнее на рус
Бактериофаги (вирусы, избирательно поражающе бактериальные клетки) изменяют свой генетический код, чтобы приспособиться и выжить.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Профессор клеточной и молекулярной биологии Гарвардского университета Такао Хенши открыл вещество, способное значительно повышать возможности человеческого мозга
действующим веществом является вальпроевая кислота, которая применяется в лечении эпилепсии и судорог, а также эмоциональных расстройств. Контрольная группа показала особенное повышение восприятия в области музыкальных способностей.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Исследователи из университета Эмори (штат Джорджия, США) обнаружили у мышей ген с кодовым обозначением RGS14, который можно назвать "геном глупости", они назвали его геном Гомера Симпсона. RGS14 ограничивает способности мышей к запоминанию и обучению, поскольку в ходе эксперимента лабораторные мыши с отключенным геном RGS14 гораздо лучше стали запоминать предметы, которые помещали к ним в клетку, они быстрее находили выход из лабиринта, отчет опубликован в Proceedings of the National Academy of Science.
Ген глупости нужен и мышам и человеку, у которого есть подобный, для того, чтобы отключать способность к запоминанию и обучению?
Подробнее на рус
Потерю памяти останавливает регулярное употребление сока красного винограда, заявляют ученые сразу двух уважаемых исследовательских центров, ученые под руководством Роберта Крикоряна (Robert Krikorian) из американского университета Цинцинатти (University of Cincinnati), а еще до них опыты по лечению старческого слабоумия соком красного вина делали ученые из университета Глазго (University of Glasgow). Первые провели исследования на 12 пациентах, вторые - на 5800 человек в возрасте от 70 до 82 лет.
125 граммов вина красного винограда в день исследователи считают оптимальной для предотвращения старческого слабоумия у женщин.
Причиной тому служат антиоксиданты, содержащиеся в шкурке и соке винограда.
Подробнее на рус
Группе ученых под руководством профессора Коджи Это (Koji Eto) из Киотского университета (Япония) удалось получить клетки-предшественники эритроцитов с практически неограниченной способностью к делению, эти клетки способны переносить кислород.
Один стандартный пакет с кровью содержит 1 трл. эритроцитов, для его заполнения нужны 1-2 тыс литров культурной среды, но для прямой дифференцировки ИПСК в эритобласты достаточно 50-100 л. среды. Повышение экспрессии гена c-MYC вызывает усиление способности эритробластов к делению, экспрессия гена BCL-XL выше во время созревания клеток-предшественников, чем в период репликации, повышение экспрессии гена c-MYC вызывает усиление способности эритробластов к делению. Гены, с которыми работали ученые, присутствуют в организме человека. Методы, действующие на них, фактически имитируют естественные процессы, а значит безопасны.
В процессе кроветворения из гемопоэтических стволовых клеток развиваются клетки-предшественники эритроидного ряда - эритробласты, а из них - нормобласты (или нормоциты). Утрачивая ядро, они преобразуются в ретикулоциты – незрелые формы, которые вскоре созревают в обычные эритроциты. Зрелые эритроциты, переносящие кислород, не имеют ядра с генетической информацией, в связи с чем они не способны к самовоспроизведению. У пациентов, страдающих заболеваниями крови, развивается анемия, и их состояние зависит от переливаний крови.
Авторы работы планируют сосредоточиться на создании эффективного метода денуклеации эритроцитов, а также заняться разработкой технологии для производства эритроцитов, содержащих только гемоглобин А . Ранее им уже удалось получить мегакариоциты - клетки, из которых формируются тромбоциты, - с фактически неограниченной способностью к самовоспроизведению. В новом исследовании ими было показано, что трансдукция (перенос) генов c-MYC и BCL-XL в ИПСК и ЭСК приводит к образованию клеток-предшественников эритроидного ряда с такими же неограниченными возможностями репликации.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Белок титин в мышечном волокне играет роль биологической «пружины», которая соединяет его подвижные части вместе и удерживает волокно от чрезмерного растяжения. «Поломки» этой молекулы или кодирующего её гена могут быть причиной серьезных патологий, в частности, кардиомиопатии.
Молекула титина, как и всякая белковая молекула при нормальной температуре, вовсе не неподвижна, а постоянно колеблется: то там, то здесь чуть-чуть распаковывается и снова упаковывается — в общем, она прощупывает доступное ей пространство конфигурационных состояний, без этого она бы никогда не упаковалась. Но это означает, что для растяжения молекулы требуется преодолевать не только внутреннюю механическую упругость, как у обычной пружины, но и вот это «желание постоянно изменяться». В статистической физике это всё записывается в виде дополнительной энтропийной силы, которая действует наряду с силами механической упругости; поэтому титин справедливее называть «энтропийной пружиной».
Титин представляет собой молекулярные «бусы», несколько сотен крепких компактных модулей иммуноглобулинового типа (Ig-домены), а также специальный легко расплетающийся участок. Эта структура придает молекуле «мягкую» упругость при небольших воздействиях, «жесткую» — при умеренно больших, но одновременно с этим она предохраняет молекулу от разрыва в критических ситуациях.
При обычных физиологических нагрузках концы молекулы растягиваются с силой в несколько пиконьютонов (пН). При этом Ig-домены прочно держат свою форму, а растягивается именно мягкий участок, что позволяет удлинить молекулу до некоторого предела. За этим пределом молекула всё равно не рвется и может растягиваться дальше, но режим упругости здесь меняется. При усилении нагрузки она сначала тянется неохотно, но выше порога силы в 100-200 пН скачкообразно удлиняется примерно на 25 нм. В этот момент распрямляется отдельный Ig-домен. Если растягивающая сила от этого не ослабла, титин снова тянется сначала неохотно, а потом поддается еще на 25 нм, и так далее. Все эти процессы обратимы: как только воздействие снимается, титин спокойно укладывается в свою естественную (нативную) структуру.
Для расчета динамики молекул шаг по времени должен быть порядка 1 фемтосекунды (10−15 с). Миллион шагов — это всего лишь 1 наносекунда; и то, до таких времен моделирование дотянулось лишь 10 лет назад. Три года назад суперкомпьютер смог просчитать целую миллисекунду — правда, только для небольшой молекулы. А что касается моделирования титина, то тут типичные скорости растяжения составляли сантиметры и даже метры в секунду — иначе компьютер не успел бы промоделировать ничего интересного. Фактически, моделировалось не растяжение молекулы, а, скорее, рывок, но авторы использовали экстремально короткий кантилевер, длиной всего в несколько микрон и с периодом свободных колебания меньше микросекунды. Казалось бы, совершенно незначительное усовершенствование! Но в результате установка заработала на три порядка быстрее, чем классический атомно-силовой микроскоп, и кроме того ей открылся огромный динамический диапазон скоростей — от 0,01 до 3870 мкм/с.
Авторам F. Rico et al, High-Speed Force Spectroscopy Unfolds Titin at the Velocity of Molecular Dynamics Simulations // Science 342, 741 (2013). удалось извлечь из своих данных разнообразные термодинамические характеристики этого белка. Они определили энергию возбуждения промежуточного состояния и выяснили, что она вполне согласуется с разрывом трех водородных связей между участками A и B. Они также выяснили, при какой нагрузке активируется это промежуточное состояние, оценили, сколько раз в секунду молекула перескакивает из нативного состояния в промежуточное и обратно, а также как быстро молекула возвращается в нативное состояние после снятия нагрузки. Некоторые из этих величин сильно отличались от ранних оценок.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
В новосибирском центре вирусологии «Вектор» разработана тест-система, которая позволяет по капле крови диагностировать заболевания сердца и других внутренних органов на ранних стадиях. По словам гендиректора ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» Александра Сергеева, метод позволяет предсказать и возможные патологии, которые могут развиться у человека, и так предотвратить появление болезни.
ведущий научный сотрудник НИИ терапии СО РАМН Маргарита Кручинина объяснила, что способ исследования — метод электрооптической детекции клеток — позволяет определять около 20 параметров эритроцитов, используя около десяти микролитров крови, с его помощью были исследованы пациенты с диффузной патологией печени и сердечно-сосудистой патологией.
Подробнее на рус
Фармацевтическая компания Anavex Life Sciences Corp. обнародовала данные доклинических испытаний препарата ANAVEX 2-73, согласно которым экспериментальная разработка обладает потенциалом для замедления развития болезни Альцеймера.
ученые сделали вывод, чтоулучшение состояния пациента с болезнью Альцгеймера (ухудшение папяти и способности к обучению) не имеет прямой зависимости от уровня бета-амилоида в мозге, разработка также оказывает нейропротективное действие против развития окислительного стресса в мозгу мышей, и усиливает экспрессию механизмов синаптической и функциональной пластичности.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Структурные и биохимические изменения в прокариотических клетках под действием излучения низкотемпературной плазмы описывают ученые С.В. Трофимова и др., ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия», их оценка структурных и биохимических изменений в прокариотических клетках под действием излучения низкотемпературной плазмы проводилась на бактериальных штаммах антибиотико-резистентных Грамположительных микроорганизмов Staphylococcus aureus 5913 и Грамотрицательных микроорганизмов Escherichia coli 775-3. Опытные группы облучались в течение 5-600 секунд с помощью экспериментального устройства ПИЛИМИН серии ИР-10. Биоцидный эффект излучения плазмы оценивали по количеству колониеобразующих единиц, морфологические изменения в клетках – с использование электронной микроскопии.
Подробнее на рус
Подробнее на рус о прокриотах
И.П. Иванова и др, (ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия», 2Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, г. Москва ) исследовали механизм воздействия УФ-излучения искрового разряда (ИР) и ртутной лампы низкого давления на биологические объекты. Химические эффекты в дважды дистиллированной воде исследовались с применением ХЧ реактивов, изменения в биологических объектах (белки, липиды) определялись по обычным методикам. Кинетика процессов описывалась с помощью системы 19 дифференциальных уравнений накопления и расходования каждого сорта продуктов, участвующих в реакции. Решение системы уравнений осуществлялось с помощью пакета MathCad 14. Таким образом, знание состава первичных активных частиц, их выхода и применение математической модели для расчета последующих реакций в образце позволяет получать более полную информацию о превращениях в биологических объектах под действием физических факторов. А исследование интересно еще и тем, что оно - еще один шаг на пути к компьютерному сканированию клетки и ее параметров и развитию промышленности в этом направлении.
Подробнее на рус
Настоящим прорывом для отечественной науки стало вручение премии Галена российским ученым - доктору биологических наук Александру Соболеву и кандидату биологических наук Андрею Розенкранцу из Института биологии гена РАН, а также доктору биологических наук Владимиру Лунину из НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи.
Они создали метод, повышающий эффективность лекарств от рака адресной доставкой лекарств в клетки.
Был получен нанотранспортер размером в 10,5 нанометра. Это большая молекула, состоящая из четырех модулей. Эксперты сравнивают систему с поездом, у которого сцеплены несколько вагонов. Первый модуль прикрепляет лекарство ко всему "поезду". Второй позволяет среди множества клеток распознать клетку-мишень и проникнуть внутрь вместе с внутриклеточными транспортными пузырьками (везикулами).
Трудно технически сделать так, чтобы вещество попало не только внутрь клетки, потому что современные технологии только изучают методы адресной доставки лекарств.
У наших разработчиков он был сделан так: создан "транспортер" из четырех сцепленых модулей,
Первый модуль прикрепляет лекарство ко всему "поезду". Второй позволяет среди множества клеток распознать клетку-мишень и проникнуть внутрь вместе с внутриклеточными транспортными пузырьками (везикулами). Третий модуль помогает лекарству и его нанотранспортеру выбраться из пузырьков, а четвертый обеспечивает продвижение в ядро.
Подробнее на рус
Джон Роджерс (John Rogers) из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США)
Создав подложку в 35 нм, учёный убедился: бесследное растворение в биологической жидкости для неё и впрямь дело часов. И первое, что пришло ему в голову, были разнообразные медицинские нужды.
Технология изготовления микросхем «по Роджерсу» на базе подложек толщиной в 35 нм, - это саморастворяющаяся в крови, лимфе или слюне электроника.
Микросхемы, ликвидируемые по рецепту «просто добавь воды», могли бы сделать реальностью биодеградируемые гаджеты.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
Сотрудники Технологического института Массачусетса проверили эффективность имплантируемых сенсоров, их способность отслеживать воспаление и выявлять аномальные уровни оксида азота (признак рака), передает Medical News Today. Сенсор сделан из углеродных нанотрубок. Его можно изменить, научив находить и другие молекулы, включая глюкозу. А присоединив сенсор к инсулиновой помпе, получится автономная система.
До этого ученым уже удавалось создать нанотрубчатые сенсоры, реагировавшие на другие молекулы, например, на оксид водорода. Углеродные трубки светятся. Когда молекулы к ним присоединяются, то трубка либо начинает светиться ярче, либо свечение становится приглушенным. Кстати, другая группа специалистов показала, что углеродные трубки способны выявлять оксид азота, когда они заключены в ДНК с определенной последовательностью.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
В Ресурсном центре развития молекулярных и клеточных технологий СПбГУ прошла Школа «Методы крио-электронной микроскопии и пробоподготовки».
Мембранный транспорт, за исследования которого присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине в этом году Рэнди Шекману, Джеймсу Ротману и Томасу Зюдофу, в наши дни также исследуется при помощи методов, крио-электронной микроскопии, это один из ведущих методов исследования в клеточной и молекулярной биологии. Нобелевская премия по химии в 2009 году была вручена Тому Стайцу, Венкатраману Рамакришнану и Аде Йонат за определение структур рибосомы именно с помощью крио-электронной микроскопии.
Киотеру Токуясу (Kiyoteru Tokuyasu), автор метода, нашел, что исследуемая ткань после обработки и изготовления тончайших срезов сохраняет свою иммуногенность, то есть способность чужеродного антигена вызвать иммунный ответ организма. Интересующие исследователя биомолекулы можно пометить антителами с наночастицами золота и затем под микроскопом увидеть распределение меченых молекул.
Вода организма при заморозке кристаллизуется, чтобы избежать этого используют или сахарозу или мгновенное охлаждение при повышенном давлении.
Подробнее на рус в Науке и Жизни
Доктор Маргам Чандрасекаран дал методику, позволяющую уменьшить боль и риск осложнений, вызванные удалением зуба, пишет The Indian Express. Его разработка - крошечный цилиндрический каркас для костной ткани. Он помогает расти кости и восстановить форму десны после удаления зуба. Каркас сделан из биополимера, который сам растворяется за 2-6 месяцев.
Подробнее на рус
Подробнее на англ
новость-- (DW)