Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Российские космонавты приступили к сборке идеальных кристаллов белка на МКС
Группа российских и международных исследователей представила новаторскую технологию выращивания кристаллов белков в условиях микрогравитации, впервые применив для этой цели магнитный биопринтер. Изначально прибор «Орган.Авт», расположенный на МКС, предназначен для печати треехмерных тканей из живых клеток, но ученые смогли адаптировать его под новую задачу и получить высокоупорядоченные кристаллы. Их качество позволяет определить положение каждого атома в трехмерной макромолекуле белка, тем самым приблизившись к пониманию его свойств. Новый метод сочетает преимущества микрогравитации — она препятствует процессам осаждения и конвекции, с возможностью точно контролировать условия формирования кристаллов и непосредственно наблюдать за их ростом.
Работа, опубликованная в журнале Microgravity (Springer Nature), знаменует собой скачок вперед в кристаллографии.
Даже учитывая успехи в области прогнозирования третичной структуры белка, отмеченные Нобелевской премии в прошлом году, получение прямых экспериментальных данных, для которого необходимы высококачественные кристаллы белка, остается чрезвычайно важным. Когда рентгеновские лучи проходят сквозь такие кристаллы, они отражаются от отдельных атомов, создавая уникальные узоры — карты дифракции. Именно благодаря этим картам ученые получают точную информацию о взаимном расположении всех атомов в структуре белка. Кристаллы более высокого качества дают более четкие и точные дифракционные изображения, предоставляя исследователям более подробную информацию.
В погоне за совершенством кристаллов исследователи вышли за пределы земного притяжения — в условиях микрогравитации росту кристаллов не мешают конвекционные потоки, а сами кристаллы в ходе роста не оседают на дно кюветы. Эти эксперименты начались еще на станции «Мир», но и на сегодняшний день поиск надежных методов кристаллизации белков в космосе, позволяющих точно контролировать все этапы процесса, продолжается.
Новый подход, предложенный коллективом специалистов из МФТИ с коллегами заключался в использовании уже расположенного на МКС прибора — магнитного биопринтера «Орган.Авт». Его основная задача — формирование органов и тканей из живых клеток. Отсутствие гравитации позволяет перемещать частицы с помощью магнитного поля, «подталкивая» их парамагнитными молекулами солей гадолиния. Прибор имеет шесть гнезд под кюветы, что позволяет проводить несколько экспериментов одновременно, оборудован камерами, фиксирующими процессы сборки тканей, способен поддерживать заданную температуру — эти характеристики и привлекли внимание ученых.
Уменьшив кюветы с помощью поршней-ограничителей под объем, удобный для экспериментов по кристаллизации, исследователи поместили в них белок и осадитель для него, разделив их пробкой из агарозы, предотвращающей их смешивание до прибытия на орбиту. «Первопроходцем» был выбран лизоцим из куриных яиц — хорошо изученный белок, формирующий крупные кристаллы. Старый знакомый не подвел, и на Землю вернулись кристаллы, размером до одного миллиметра, хорошо различимые даже невооруженным глазом.
К великому огорчению экспериментаторов, на самых крупных кристаллах были обнаружены трещины, скорее всего, возникшие при спуске образцов вследствие перепадов температуры. Однако экземпляры поменьше оказались неповрежденными, их характеристики вполне сравнимы с лучшими земными образцами. По некоторым характеристикам, например, мозаичности (показывает, насколько отдельные микроблоки кристалла смещены друг относительно друга), космический образец оказался лучше, несмотря на свой непростой «жизненный путь». Кроме того, ученые отметили положительный эффект от присутствия солей гадолиния: хотя магнитное поле не влияло на процесс кристаллизации напрямую, молекулы белка включали эти ионы в свою кристаллическую решетку, стабилизируя ее структуру. Также Gd3+ хорошо заметен на дифракционной картине, что облегчает создание высококачественных карт электронной плотности при определении структуры белка.
«Используя уникальную среду космоса, мы можем раскрывать подробные структуры белков, что дает нам ценную информацию, которая может помочь в разработке новых методов лечения и приложений. — говорит Кристофер Маккарти, научный сотрудник Центра молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ. — Эти космические исследования расширяют наши знания о кристаллизации белков и открывают захватывающие возможности для разработки лекарств и биотехнологических инноваций».
Полученные результаты подтверждают потенциал биопринтера «Organ.Aut» как альтернативного метода получения высококачественных кристаллов белка с минимальными дефектами.
В работе принимали участие ученые из Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ, МИСиС, Лаборатории биотехнологических исследований «3D Bioprinting Solutions», Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина-Овчинникова, Сколтеха, Сибирского государственного медицинского университета (Томск), и ОИЯИ.
Telegram 
Дзен 
VK Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.
Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.
В древней истории скифы занимали значительное место. Их внешность и обычаи подробно описал Геродот. Скифские курганы распространены по всей Евразийской степи — от Внутренней Монголии до севера Причерноморья. Одна из характерных черт материальной культуры — знаменитый звериный стиль. Археология не дала убедительных ответов на вопросы о происхождении скифов, а также о том, кто их прямые потомки. Ученые возлагают надежды на палеогенетику.
Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.
Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.
В древней истории скифы занимали значительное место. Их внешность и обычаи подробно описал Геродот. Скифские курганы распространены по всей Евразийской степи — от Внутренней Монголии до севера Причерноморья. Одна из характерных черт материальной культуры — знаменитый звериный стиль. Археология не дала убедительных ответов на вопросы о происхождении скифов, а также о том, кто их прямые потомки. Ученые возлагают надежды на палеогенетику.
Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет. Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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