Искусственные гены помогли узнать, как стволовые клетки «понимают», в кого им превращаться
Американские исследователи впервые создали искусственные Hox-гены, регулирующие движение стволовых клеток в организме и обеспечивающие формирование органов в нужных местах. В ДНК эти гены расположены плотными кластерами, что затрудняло их изучение, и исследование стало первым практическим подтверждением роли Hox-генов.
Практически всем высокоорганизованным животным свойственна билатеральная симметрия, то есть они имеют одну плоскость, относительно которой их тела зеркально симметричны. Через их тело также можно провести передне-заднюю ось, идущую от головы к хвосту. Во время эмбрионального развития движение клеток вдоль этой оси регулируется Hox-генами: они обеспечивают то, что все органы, ткани и конечности разовьются в правильных местах. Когда в результате мутаций Hox-гены выходят из строя, появляются врожденные дефекты.
Hox-гены организованы в плотные кластеры и расположены в той части ДНК, где отсутствуют другие гены и повторяющиеся элементы генома. Это сильно затрудняет изучение Hox-генов с помощью стандартных методов редактирования генов, поскольку изменение одного Hox-гена может затронуть соседний.
Для решения этой проблемы ученые из Нью-Йоркского университета (США) создали искусственные Hox-гены и выяснили, какая наименьшая единица генома необходима клетке, чтобы узнать свое место в организме. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Ранее специалисты уже создавали полностью синтетический геном дрожжей, теперь же они перенесли эту технологию и на клетки млекопитающих. Авторы статьи создавали длинные нити синтетической ДНК, содержащие последовательности Hox-генов мыши с разнообразными мутациями, и вводили их в стволовые клетки животных.
У млекопитающих Hox-кластеры окружены регуляторными областями генома, которые контролируют их активацию. До сих пор оставалось неизвестно, достаточно ли клетке одного только Hox-кластера, чтобы определить свое место в организме, или для этого требуются другие элементы генома. Оказалось, клеткам достаточно одних кластеров Hox-генов.
Создание синтетической ДНК и искусственных генов прокладывает путь для будущих исследований развития организмов. Разные виды животных имеют самую разную форму тела, которая зависит в том числе от работы Hox-генов. Поэтому исследования Hox-кластеров помогут понять, как появилось такое впечатляющее разнообразие жизненных форм. Кроме того, новая технология будет полезна для изучения генетических болезней, поскольку позволит создавать модельную ДНК в лабораторных условиях.
Telegram 
Дзен 
VK Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Обычно тела меньше тысячи километров не могут удержать вокруг себя полноценную газовую оболочку: слишком невелика сила тяжести. Несмотря на это, малая планета (612533) 2002 XV93 — диаметром всего полтысячи километров — во время звездного затмения показала, что у нее атмосфера есть. Как это вышло, пока неясно, хотя у астрономов-первооткрывателей и есть пара гипотез.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии