#биохимия

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент рассматривает клеточные процессы на самом глубоком уровне — не только на уровне веществ и генов, но и на уровне атомов. Это облегчает интерпретацию результатов. Сервис будет полезен для решения задач в биологии и медицине — например, он может помочь в разработке лекарств против аутоиммунных заболеваний и рака.

С помощью термочувствительных флуоресцентных сенсоров ученые измерили температуру внутри клеток и выяснили, что «слипание» молекул бета-амилоида (одна из причин развития болезни Альцгеймера) вызывает сильный нагрев нейронов.

Долгое время палеонтологи спорили о том, были динозавры холоднокровными, как современные рептилии, или теплокровными вроде птиц и млекопитающих. Теперь, похоже, вопрос решен: многие динозавры поддерживали постоянную температуру тела — доказательством служат остатки биологических молекул в их костях.

Новое исследование показало, что регулярное употребление ягод черники положительно сказывается на когнитивных функциях пожилых людей, которые имеют нарушения метаболизма и входят в группу риска развития деменции, то есть старческого слабоумия.

Протеасомы — крупные внутриклеточные комплексы, с помощью которых клетка избавляется от ненужных белков. Оказывается, фрагмент TDP-43 (белка, участвующего в развитии нейродегенеративных расстройств) способен образовывать вязкий гель, в котором застревают и потому перестают работать протеасомы. Ученые полагают, что это вносит вклад в развитие нейродегенеративного процесса, то есть массовую гибель нейронов.

Ростом мышц после интенсивной нагрузки управляют особые сигнальные пути. Важную, но до недавнего времени плохо изученную роль в этом процессе играет TAK1 — белок, который относится к иммунной системе. Новая работа ученых пролила свет на механизмы его работы и способы стимуляции роста мышц.

Поджелудочная железа вырабатывает пищеварительные ферменты, необходимые для переработки пищи. Оказывается, чтобы самой при этом не оказаться переваренной, этой железе необходим специфический белок — эстроген-связанный рецептор гамма (ERR ɣ). Новый результат может лечь в основу новаторских методов терапии панкреатита и рака поджелудочной железы.

Модели глубокого обучения (deep learning) хорошо зарекомендовали себя при работе с текстами и речью. Однако они также эффективны для решения задач молекулярной биологии и биомедицины, в том числе предсказания функциональных свойств белков на основе их аминокислотной последовательности.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона выяснили, что жизнь появилась через очень короткий промежуток времени после формирования Земли. Авторы исследования считают, что это потенциальное доказательство существования внеземной жизни. По поводу самих образцов продолжаются дискуссии.

Сейчас ученые почти уверены, что жизнь зародилась именно на Земле. Этому предшествовало самопроизвольное появление биологических молекул, для которого потребовалось много энергии. Вероятно, ее источником служили древние молнии — однако новое исследование показало, что их поначалу могло быть не так уж много.

Мелатонин — соединение, которое регулирует цикл сна и бодрствования, а именно — помогает нам заснуть. Однако у него есть и другие ценные свойства: в частности, это мощный антиоксидант. В новом исследовании ученые из подмосковного Пущино показали, что мелатонин защищает живые ткани от повреждений, вызванных рентгеновским излучением.

Чтобы в точности установить структуру янус-киназ — ключевых регуляторных белков в клетке, — ученые трудились более двадцати лет. Теперь с помощью электронной микроскопии и других современных методов задачу удалось решить. Это открывает перспективы лечения ряда заболеваний, включая лейкемию и аллергические расстройства.

ДНК — многофункциональная биомолекула с множеством природных ролей. Ранее ученые смогли найти для нее еще и ряд технических приложений: например, в качестве хранилища данных. Теперь им удалось увеличить емкость и повысить надежность «ДНК-флешки» за счет введения в нее семи дополнительных букв-нуклеотидов.

Авторы нового метаанализа рассмотрели содержание бета-амилоидных бляшек в мозге 19 тысяч испытуемых. Они получили надежные оценки распространенности этого важного патологического маркера и пришли к неутешительному выводу: число подверженных болезни Альцгеймера может быть занижено.

Новое исследование показало, что связывающие различные металлы белки имеют похожие участки и состоят из набора универсальных блоков. Они могли иметь общее происхождение и сыграть важную роль на заре эволюции.

Международная группа исследователей установила возраст и состав породы камней самого известного памятника неолита.

Группа ученых из ИБХ РАН, МФТИ, Университета «Сириус», ИОФ РАН, НИЯУ МИФИ и РНИМУ первыми исследовали долговременную судьбу магнитных наночастиц в организме животных. Они используются для направленной доставки лекарств и уже допущены к применению в медицине. Но долгое время было неизвестно что происходит с наночастицами после осуществления ими терапии. Благодаря новой разработке российских биохимиков стало известно, как «стареют» и распадаются магнитные наночастицы в организме млекопитающих.

Потрясающих результатов достигла коллаборация специалистов из Университета Варвик (University of Warwick) и команды ускорительного комплекса Diamond Light Source. Ученые впервые опробовали новые способы непосредственного наблюдения за химическими реакциями внутри клетки. Кроме того, они испытали перспективные соединения для лечения опухолевых процессов.

Так называемые биологические часы — сложный комплекс биохимических процессов как на уровне всего организма, так и на уровне отдельных клеток. Люди уже научились воздействовать на циркадные ритмы с помощью внешних воздействий или гормональных препаратов, теперь ученые сделали следующий шаг. Разработан способ регуляции суточных биоритмов при помощи манипуляций внутри человеческих клеток специальными белками, отвечающими за чувствительность к свету.

Привычный еще со школьной скамьи вид двухцепочечной спирали ДНК — не единственная форма, которую приобретает эта молекула. Изредка она причудливо закручивается четырьмя цепочками и в таком состоянии часто встречается в опухолевых клетках. Ученым впервые удалось зафиксировать эту форму ДНК в действии, что поможет лучше ее изучить и создать новые лекарства от рака.