-
Метод рентгеноструктурного анализа до сих пор является «золотым стандартом» в исследовании пространственной организации биополимеров, в частности белков. Несмотря на это, он не лишен существенных недостатков и ограничений: необходимые кристаллы трудно получать, кристаллизуемые молекулы обычно помещают в условия, далекие от таковых в клетке (температура, ионная сила и т. п.), получаемая структура зачастую является «средним по палате», а информация о подвижности молекул и вовсе напрямую недоступна. Однако новые фемтосекундные рентгеновские лазеры сулят истинный переворот в области структурной биологии. Возможно, в скором будущем кристаллизовать и вовсе не придется, а исследователи будут снимать «кино» про единичные молекулы с атомарным разрешением.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Вы не задумывались, что привычные нам животные, да и мы сами, могли бы выглядеть иначе? Жизнь началась с того, что образовалась клетка — единица всего живого, развитие которой происходило под действием внешних физических полей: гравитационного и электромагнитного. Изменение внешнего воздействия приводит к изменению механического напряжения внутри клетки, которое должно сопровождаться адекватной реакцией клетки без потери способности к самовоспроизведению и полноценной жизнедеятельности. Выраженность и последствия деформаций будут зависеть от собственных механических характеристик клетки и чувствительности ее механосенсоров, на роль которых претендуют различные структуры. Рассмотрим, что же известно о четырех из них: внеклеточном матриксе, механочувствительных ионных каналах, подмембранном и внутреннем цитоскелете.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: «Только ленивый не занимался митохондриями!» — сказал один профессор. И действительно, митохондрии — очень популярный объект исследования, ведь в них происходит множество сложнейших биохимических и биофизических процессов, обусловливающих широкий набор функций данных органелл. Но, несмотря на активность исследователей, многие механизмы этих процессов и свойства отдельных компонентов митохондрий остаются загадкой. Это связано в первую очередь с отсутствием подходящих неинвазивных методик. В ходе междисциплинарного проекта, проводимого группой биофизики клетки Биологического ф-та МГУ и лабораторией неорганического материаловедения химического ф-та МГУ совместно с коллегами из Германии и Дании, удалось создать методику на основе спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния для селективного исследования цитохрома с непосредственно в живых митохондриях. Статья опубликована в журнале Scientific reports.
-
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР) появилась более 80 лет назад и с тех пор широко используется в физике, химии и многих прикладных областях. Метод привлекателен тем, что на исследуемый образец воздействует только свет и ничего более, но при этом можно получать эксклюзивную информацию о свойствах объекта, которую нельзя получить другими методами. Однако минус КР для исследования живой клетки состоит в том, что получается сигнал со слишком низкой интенсивностью. Тем не менее за последние десятилетия появилось несколько усовершенствований, которые позволили значительно усиливать сигнал, что открыло широкие возможности для применения КР в исследованиях живых клеток и тканей. В обзоре будет рассказано о принципах данных подходов и об их применении для решения современных биофизических и биомедицинских задач.
-
Если сотрудник лаборатории клеточного гемостаза и тромбоза ФНКЦ ДГОИ в разговоре замечает: «Жизнь сложна», то это не обязательно значит, что ему тяжело живется (хотя ученому в России сейчас (да и всегда) действительно приходится непросто). Смысл внутрилабораторной шутки двойной: специальностью команды, ее путеводной звездой и идеологической базой является исследование динамики сложных биологических систем, закономерностей их устройства и регуляции, методов исследования и методов воздействия на них. Гематология, тромбоциты, гемостаз и тромбоз для нее составляют только главную область применения этого подхода. Правда, очень важную область.
-
Раньше для оптогенетических манипуляций использовали управляемые светом натриевые каналы, с помощью которых можно было активировать нервные клетки. А теперь биоинженеры создали управляемый светом калиевый канал, с помощью которого можно, наоборот, сбрасывать потенциал на мембранах нейронов и других клеток.
-
Нашего героя принято считать соперником и ненавистником Менделеева. Однако в этой истории не всё до конца ясно. Что точно можно сказать — это был один из разностороннейших химиков мира. Он «придумал» ионы и получил «нобеля» за свою диссертацию, которую с трудом пропустил диссертационный совет. Он применил законы физики и химии к биологии, он занимался парниковым эффектом и шаровыми молниями... В общем, встречайте — Сванте Аррениус, третий нобелевский лауреат по химии. Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания особого значения его теории электролитической диссоциации для развития химии».
-
Как много механизмов и чудес техники придумано человеком. А как много позаимствовано им у природы!.. Иной раз невольно диву даешься, что вещи из разных и, казалось бы, не связанных между собой областей подчиняются общим законам. В этой статье мы проведем параллель между прибором, задающим ритм в музыке — метрономом, — и нашим сердцем, обладающим физиологическим свойством генерировать и регулировать ритмическую активность.
-
Давайте поговорим о роли слабых взаимодействий в биологических макромолекулах. Хотя они и слабые, их влияние на живые организмы отнюдь не ничтожно. Скромный набор видов слабых связей в биополимерах обусловливает всё многообразие биологических процессов, на первый взгляд никак не связанных между собой: передачу наследственной информации, ферментативный катализ, обеспечение целостности организма, работу природных молекулярных машин. А определение «слабые» не должно вводить в заблуждение — роль этих взаимодействий колоссальна.
-
Компьютерное моделирование биологических молекул зачастую основано не на квантовой механике, описывающей строение вещества максимально корректно, а на наборе приближений, уводящих нас от физических «истоков», но позволяющих решать практически важные задачи с использованием ЭВМ. Одним из таких упрощений является концепция молекулярных поверхностей, представляющая молекулу в виде твердого тела, на поверхности которого распределены какие-либо физические свойства. Несмотря на кажущийся примитивизм, этот подход является довольно плодотворным, внося свою лепту в решение актуальных проблем молекулярной биологии, — например, дизайна новых антибиотиков и изучения молекулярных механизмов заболеваний.
