Никитина Оксана 0,0

Известная каждому биологу система CRISPR-Cas9, нашедшая широчайшее применение в области редактирования геномов, произошла от нуклеаз IscB, которые кодируют транспозоны группы IS200/IS605. Хотя этот факт был установлен довольно давно по меркам молекулярной биологии — в 2015 году — функции IscB так и остались неизученными. До недавнего времени было неизвестно даже, способны ли они разрезать ДНК-мишень при участии гидовой РНК подобно их потомкам — нуклеазам Cas9. Недавнее исследование американских ученых наконец позволило пролить свет не только на свойства IscB и других нуклеаз, кодируемых транспозонами, но и детально разобраться в их эволюции и происхождении Cas9.

Американские нейробиологи Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян стали лауреатами Нобелевской премии по физиологии или медицине в 2021 году. Премией отмечено открытие рецепторов температуры и прикосновения, благодаря которым мы чувствуем также обжигающий вкус острой еды или мягкость пуховой перины. Премия этого года продолжает славную традицию поощрять исследования сенсорных систем — до того в 2012 году награду по химии присудили за изучение GPCR-рецепторов, дающих нам еще три чувства.

Работа клетки подобна работе оркестра, только вместо музыки она производит белки и РНК. Для правильного функционирования всей системы каждый ген должен «вступать» в нужный момент, скоординировано с другими генами, и давать столько продукта, сколько потребуется. Это значит, что транскрипция каждого гена должна происходить в определенное время и с определенной интенсивностью. Дирижерами процесса выступают специальные белки — факторы транскрипции. Партитура при этом записана в самой ДНК: партию определяют регуляторные последовательности, с которыми транскрипционный фактор связывается и в результате усиливает или ослабляет транскрипцию соответствующих генов. Замены в таких последовательностях могут приводить к изменению силы связывания и, как следствие, фальши в транскрипции: неверной или не вовремя сыгранной партии конкретного гена. Современные биологи активно пытаются решить вопрос о том, как устроены эти последовательности для каждого транскрипционного фактора и какие мутации в них будут влиять на связывание с белком. Одним из подходов к расшифровке клеточной партитуры является изучение аллель-специфичного связывания: когда варианты регуляторной последовательности, унаследованные от матери и от отца, различаются, можно изучать, с каким из них транскрипционный фактор связывается лучше. Несмотря на прозрачную постановку задачи, на пути к ее решению возникает ряд проблем. Мы придумали, как их преодолеть, и обнаружили сотни тысяч событий аллель-специфичного связывания, попутно показав их вклад в предрасположенность ко многим заболеваниям. Работа недавно опубликована в журнале Nature Communications.

Коронавирусы человека — относительно молодое для науки явление. Первый из них был описан в середине 60-х годов XX века, седьмой стал общемировой проблемой лишь в XXI-м. А что, если от коронавирусной инфекции люди страдали еще в те далекие времена, когда никто не знал слов «локдаун» и «самоизоляция»? Коллективу ученых из США и Австралии удалось заглянуть в доисторическую эпоху верхнего палеолита и с помощью методов эволюционной генетики найти следы масштабной коронавирусной эпидемии, поразившей группы охотников-собирателей более 20 тыс. лет назад на территории Восточной Азии.

Прошло чуть больше года с того момента, когда ВОЗ объявила пандемию, а мы уже прививаемся против ее «виновника» — коронавируса SARS-CoV-2. Удивительно, как всё совпало: он появился именно тогда, когда технологии позволяют расшифровать и опубликовать геном за считанные дни, когда у компаний Moderna и BioNTech уже были наработанные технологии производства мРНК-вакцин, а у НИЦ им. Н.Ф. Гамалеи — платформа для создания вакцин на основе аденовирусных векторов. Страшно подумать, как бы всё обернулось, случись это лет 15–20 назад. Интересно, было бы столько же скепсиса в отношении новых вакцин или все, не задумываясь, ринулись бы на прививку?