Мутационные профили лабораторных и природных штаммов кишечной палочки оказались схожи
Понимание мутационных процессов в клетке дает ключ к изучению эволюции генома бактерий. Особенно активно мутационные процессы изучают в раковых клетках человека. Ученые из Сколтеха, Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН и Национального центра биологических наук в Индии впервые изучили и сравнили общий спектр мутаций лабораторной и природной кишечной палочки и пришли к выводу, что они практически не отличаются.
Результаты представлены в журнале Genome Biology and Evolution. «Мутации возникают либо в процессе репликации — копирования ДНК, либо во время ее репарации — „починки“ ДНК из-за разрыва или других нарушений. Система репарации тоже может ошибиться. Разные системы репликации и репарации делают разные ошибки, и они зависят от контекста. Обычно изучают три нуклеотида: тот, в котором произошла мутация, и два по правую и левую сторону от него.
Типичный набор мутаций вместе с контекстами, характерными для данной системы, называется мутационной подписью. Например, у человека есть мутационные подписи воздействия ультрафиолета и курения, характерные для определенных раков», — рассказывает руководитель исследования, профессор Михаил Гельфанд — директор Центра молекулярной и клеточной биологии в Сколтехе.
Коллектив ученых впервые изучил мутационный профиль кишечной палочки — сумму мутационных подписей систем репликации и репарации. Задачу опробовали на старшеклассниках Летней школы молекулярной и теоретической биологии, и там же наладили контакт с индийскими коллегами.
«У наших партнеров из Индии были данные по кишечным палочкам, у которых нарушены системы репликации и репарации. Из них мы смогли извлечь чистые мутационные подписи, характерные для разных систем, а потом разложили мутационные профили кишечных палочек по подписям и поняли, какие системы вносят больший вклад в мутации», — продолжил Михаил Гельфанд.
Ученые также использовали данные эксперимента по длительной эволюции кишечной палочки. Это большое лабораторное исследование под руководством Ричарда Ленски, которое продолжается уже более 30 лет. Профиль мутаций лабораторных штаммов сравнили с профилем штаммов природных.
«Мы обнаружили, что эти профили схожи. Этот результат не вполне ожидаемый, ведь лабораторный штамм живет не в таких условиях, как природный. Кроме того, он опровергает представление о том, что эволюция кишечной палочки в естественной среде включает чередующиеся эпизоды обычной медленной эволюции и более короткие эпизоды ускоренной эволюции в гипермутабельном режиме. Наоборот, при эволюции природных штаммов кишечной палочки вклад атипичных мутационных режимов в общее накопление мутаций незначителен», — подытожил Михаил Гельфанд.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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