Пермские ученые нашли новый способ выявления нейродегенеративных болезней
Аминокислоты — вещества, из которых состоят белки — могут существовать в двух формах, так называемых L и D. Долгое время считалось, что природное происхождение имеют только L-аминокислоты, а D- можно получить лишь искусственным путем в лаборатории. Однако, начиная с 1960 годов, второй тип в небольших количествах начали обнаруживать в бактериях, растениях, животных и в человеке. Врачи предполагают, что его повышенное содержание — это признак или даже одна из причин развития таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, Пика и других. Чтобы лучше понять природу его накопления в нервных тканях, необходимо определить его содержание. Ученые Пермского Политеха нашли новый, ранее неопробованный метод, позволяющий быстро и с высокой чувствительностью выявлять такие аминокислоты.
Статья опубликована в Journal of Chromatography A. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда.
Сегодня для определения содержания аминокислот в той или иной жидкости используют метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным или ультрафиолетовым детекторами. Его суть в том, что анализируемая смесь вводится в трубочку, заполненную специальным веществом. Там ее компоненты разделяются и выходят друг за другом в детектор, фиксирующий их появление в виде пиков. Такая последовательность пиков называется хроматограммой.
Чтобы флуоресцентный детектор обнаружил анализируемое вещество, оно должно ярко светиться в ответ на облучение, но большинство природных аминокислот (как серин) не обладают этими свойствами. Поэтому с помощью реагентов химическим путем их помечают флуорофором – соединением, способным испускать свет при облучении.
В качестве такого реагента часто использовали дансилхлорид. Однако продукты его реакции с аминокислотами не стабильны, что сильно снижает точность измерений. С этой проблемой позволяет справиться его аналог – дабсилхлорид. Ранее считалось, что его нельзя применять для выявления аминокислот флуоресцентным способом, поскольку он «гасит» свечение и детектор ничего не «видит». Однако политехники обнаружили, что поглощение света дабсилхлоридом настолько мощное, что он тушит даже фоновое излучение, причем так сильно, что сигнал детектора опускается вниз от базовой линии и на хроматограмме появляются так называемые отрицательные пики. По ним, как и по положительным, также можно определить наличие нужного вещества.
Ученые Пермского Политеха решили проверить возможность использования такого метода поиска D-аминокислот и сравнить его с традиционным – ультрафиолетовым. Для этого взяли несколько растворов, содержащих смесь L- и D-серина и записали хроматограмму с помощью ультрафиолетового и флуоресцентного детекторов.
«На первом детекторе мы обнаружили обычные пики, направленные вверх, а на втором – вниз. При этом глубина пика пропорциональна содержанию аминокислоты, что позволяет выполнять количественный анализ. Эксперимент повторяли несколько раз для пяти концентраций серина в диапазоне от 0,01 до 0,08 мг/мл, что соответствует реальным количествам аминокислот в биологических образцах. Мы выяснили, что погрешность определения D-серина ультрафиолетовым и флуоресцентным детектором практически одинакова и не превышает 8% для наименьшей концентрации (0,01 мг/мл) и менее одного процента для наибольшей концентрации (0,08 мг/мл)», – комментирует Леонид Аснин, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук.
Полученные показатели говорят о том, что флуоресцентный способ эффективен для выявления D-аминокислот так же, как ультрафиолетовый. Это позволяет проверять результаты обследований разными методами и повышать их точность.
Метод пока отработан на модельных растворах, но будет адаптироваться для реальных биологических жидкостей, таких как спинномозговая или плазма крови, а также для нервных тканей животных. Тогда его можно будет использовать в медицине и нейрофизиологии для изучения нейродегенеративных заболеваний и метаболических процессов в мозге.
Результаты ученых ПНИПУ помогут в разработке способов объективной диагностики (по содержанию D-аминокислот в биологических образцах) социально значимых болезней, например, Альцгеймера и Пика или дисциркуляторной энцефалопатии.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
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.
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.
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.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
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.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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.
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