-
733Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Наши тела изолированы от окружающего мира двумя поверхностями — кожей снаружи и стенками желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) внутри. Эти поверхности выступают в качестве барьеров между внутренней средой организма и всем, что творится снаружи. В частности, стенка кишки, покрытая слизью, является преградой для сообщества микроорганизмов, которые населяют ее. Когда эта преграда ослабевает, микробиота становится способной вызывать иммунный ответ у хозяина, и если этот ответ плохо регулируется, способствует возникновению воспалительного заболевания кишечника. Микробиота кишки может влиять на работу головного мозга, поэтому изучение того, как меняется поведение мышей при изменениях в составе микробного сообщества, является важной научной задачей. Эта статья — научно-популярный пересказ недавней публикации, посвященной особенностям поведения мышей с хроническим воспалением кишечника. Из нее читатель узнает, какие бывают поведенческие тесты и как ведут себя мыши с разной микробиотой.
-
863Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Население Земли за последние столетия стремительно выросло, достигнув 8 миллиардов под конец 2022 года. Во многом это произошло благодаря успехам медицины — в частности, открытию в середине прошлого века антибиотиков, спасших миллионы жизней. Но чем больше нас становится, чем шире мы распространяемся по планете, тем выше вероятность встречи с новыми инфекционными агентами, вирусами, бактериями и грибами. И если в борьбе с бактериями мы пока что выигрываем (хотя поиск новых антибиотиков становится всё более долгим и дорогим), то бороться с вирусными инфекциями человечество еще только учится, больше полагаясь на профилактическую вакцинацию. Мы предлагаем читателю проследить, как создаются лекарства прямого действия против вирусов — «полуживых» паразитов человека, в том числе — на примере разработки специфического препарата против коронавирусных инфекций.
-
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: С течением времени загрязнение окружающей среды химическими продуктами производств становится все более острой проблемой. Но сама природа миллиарды лет оттачивала эффективный способ переработки ядовитых и трудноусваиваемых веществ. Вездесущие микробы — и не только они — неусыпно стоят на страже чистоты и баланса биосферы, постоянно готовые переработать опасный отход во что-то безвредное и пригодное для дальнейшего использования. Биодеградация — природное явление, столь же древнее, как сама жизнь на Земле. Но теперь настало время применять ее для спасения планеты от вреда, который мы, люди, в конечном итоге причиняем самим себе. Сама по себе биодеградация — это, безусловно, сугубо прикладное направление науки. Однако она опирается на фундамент микробной метаболомики, беспрестанно эволюционирующей и бесконечно многообразной. В статье понемногу рассказано обо всем этом.
-
943Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Как бы это странно ни звучало, но XXI век стал веком доставки во всех смыслах этого слова. В том числе биологическом. Таргетная или адресная система доставки — это принципиально важный способ терапии, позволяющий прицельно воздействовать на конкретные клетки [1]. В чем же плюс такого воздействия? Давайте для примера рассмотрим классические варианты терапии при онкологических заболеваниях: химиотерапия, радиотерапия, гормональная терапия. Их можно объединить одной грубой, но вполне описывающей ситуацию поговоркой: одно лечит, другое калечит. В случае же использования системы таргетной доставки лекарств воздействие происходит точечно на пораженные клетки, а остальная часть организма не страдает.
-
535Слова «мигрант» и «захватчик» надежно вошли в лексикон современного человека, и нам кажется, что Атилла, Чингисхан и Тамерлан — уникальные элементы человеческой культуры. Однако, и в мире животных подобные «захватчики» — совсем не редкость, а расселение видов за пределы исторических ареалов — естественный процесс. Правда, если последовательное расселение животных может занять тысячи лет (как, например, расселение по Земле самого человека), то сейчас вселенцы могут очень быстро попасть в новые места, «воспользовавшись» транспортными потоками цивилизации (случайный завоз колорадского жука из Америки в Старый Свет) или антропогенной трансформацией среды обитания (создание системы водохранилищ на Волге, приведшее к изменению речной системы и расселению черноморско-каспийской тюльки или бычковых рыб на север). Ключевая задача для мониторинга процессов биологических инвазий — быстро и точно определить вселенца. Для успешной идентификации чужеродных видов рыб Волжско-Камского региона мы предлагаем использовать простой и дешевый протокол ДНК-идентификации, оптимизированный именно для российских пресноводных рыб.
-
826Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: О чем вы думаете, когда слышите слово «биосенсор»? А «микрофлюидные технологии»? Эти слова кажутся таинственными, даже немного пугающими и как будто взятыми из какой-то научно-фантастической книжки. На самом деле первый биосенсор был создан еще в 1975 году, а микрофлюидным технологиям уже более 30 лет. Биосенсоры бывают очень разными по своей структуре и принципу действия. На сегодняшний день клеточные биосенсоры активно используются для экологического мониторинга токсинов в воде, почве и продуктах питания. Чаще всего чувствительным элементом в таких биосенсорах являются условнопатогенные бактерии, например, кишечная палочка или биолюминесцентные бактерии, обитающие в глубинах моря. Однако получение новых специфических, компактных и недорогих биологических сенсоров и выбор оптимальных микроорганизмов, которые могли бы выступать в качестве чувствительных элементов в таких сенсорах, всегда остается актуальной задачей как для экологии, так и в сфере медицинской диагностики. Мы решили подойти к решению этого вопроса нестандартно: взять грозную патогенную бактерию Helicobacter pylori и с использованием микрофлюидных технологий попробовать получить новый биологический сенсор оптического типа. А о том, как и почему мы это делали, и что же из всего этого вышло, читайте ниже.
-
1138Работа 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.
-
2734Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Приобретенной или наследуемой эпилепсией поражены миллионы людей. Болезнь приблизительно в 30% случаев оказывается фармакорезистентной — она демонстрирует устойчивость ко всем применяемым лекарствам, — и этот процент не снижается с 1950-х годов. Сегодня фармакорезистентную эпилепсию лечат радикальными хирургическим методами, что, однако, помимо тяжелых последствий, не дает гарантии излечения или того, что болезнь не вернется вновь. Недавно передовые биомедицинские лаборатории начали разработку генетической терапии пораженных тканей мозга для локального снижения возбудимости нейронов и нейтрализации эпилептического очага. Наиболее многообещающим средством и мишенью для генной терапии признаются калиевые каналы — благодаря своим выдающимся способностям возвращать нейрон в неактивное состояние и регулировать частоту электрических разрядов. Несмотря на то, что текущие исследования пока находятся на стадии доказательства концепции и доклинических испытаний, уже сейчас продемонстрировано значительное облегчение и даже излечение фармакорезистентной эпилепсии в модельных условиях.
-
Проанализировав ядерный геном стеллеровой коровы — морского млекопитающего, некогда обитавшего в северной Пацифике, — ученые пришли к выводу, что процесс вымирания этого вида начался задолго до прибытия человека современного типа в Берингию. Показано также, что последняя популяция этого животного, обнаруженная российскими моряками на побережье Командорских островов, была обречена на вымирание вследствие низкого генетического разнообразия.
