#ДНК

Научный консультант Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ Алан Герберт предложил новое объяснение одной из нерешенных загадок биологии — происхождения генетического кода. Согласно исследованию, современный генетический код мог возникнуть благодаря самоорганизующимся молекулярным комплексам — тинкерам. Новую гипотезу автор выдвинул на основе анализа вторичных структур ДНК с помощью нейросети AlphaFold3.

Ученые из Японии успешно применили невирусный метод для внедрения генов в организм приматов. Технология позволила получить трансгенных макак-крабоедов со стабильной экспрессией чужеродных генов во всех тканях. Это снимает имевшиеся ограничения в создании трансгенных обезьян.

Слушатели узнают, этично ли вмешиваться в репродуктивные процессы для рождения детей с желательными признаками.

Как именно возникла жизнь на нашей планете — вопрос, который волнует ученых не одно столетие. На этот счет выдвигают самые разные гипотезы: от креационизма до панспермии. Есть среди них и версии о биохимической эволюции: под воздействием электрического разряда возникли химические реакции, которые могли привести к синтезу органических молекул из неорганических. Химики из Стэнфордского университета провели эксперимент и получили данные в поддержку этой версии.

Исследователи из Лаборатории анализа метагеномов Сколтеха под руководством Артема Исаева совместно с коллегами из Великобритании изучили метилтрансферазу BREX системы, и благодаря установлению структуры белка смогли изменить его специфичность к ДНК-сайтам, что позволило также значительно усилить антивирусную защиту.

В каждой клетке тела человека помещается два метра ДНК. Весь секрет — в сложной 3D-структуре, благодаря которой нити ДНК упаковываются внутри клетки. С нарушениями упаковки связаны многие серьезные заболевания — лейкемия, глиома, аутизм, онкологические заболевания. Ученые по всему миру пытаются понять, как именно конкретные заболевания связаны с нарушениями упаковки. Шаг в этом направлении сделали ученые Сколтеха, Института биологии гена РАН и других ведущих научных организаций.

Современные технологии позволяют считывать ДНК с невероятной точностью, открывая новые возможности для изучения истории человечества. Ученые Пермского Политеха рассказали, что таит в себе удивительная молекула, почему не существует одинаковых людей, как с помощью «генетического кода» узнать о жизни предков, о том к каким заболеваниям у вас есть предрасположенность, и как генные инженеры борются с наследственностью.

Команда ученых Сеченовского Университета вместе с коллегами из других научных центров выяснила, что структура генов, которые регулируют экспрессию вовлеченных в многочисленные взаимодействия белков, эволюционирует значительно медленнее, чем у прочих. При этом изменения в регуляторной активности генов с числом взаимодействий не связаны. Эти данные пригодятся для создания новых методов ранней диагностики и таргетной терапии.

Ученые разработали самую подробную на сегодня карту рекомбинации ДНК — естественного процесса, при котором хромосомы обмениваются фрагментами, обеспечивая генетическое разнообразие. Открытие поможет в поиске новых методов диагностики и терапии бесплодия.

Исследователи из НИУ ВШЭ и InsideOutBio с помощью машинного обучения определили местонахождение и функции зеркально закрученных структур ДНК — Z-флипонов в геномах человека и мыши. Ученые выяснили, какие участки Z-ДНК сохранялись у обоих видов в ходе эволюции, и впервые доказали, что они ускоряют процесс создания РНК-копий генов. Результаты помогут в разработке новых методов лечения генетических болезней.

Механизм взаимодействия простых неорганических полимеров (полифосфатов) с ДНК может пролить свет на формирование «архитектуры» генома, однако ученые до сих пор не могли его объяснить. Теперь, проведя ряд новаторских экспериментов, исследователи обнаружили, что при определенной концентрации ионов магния ДНК и полифосфаты образуют новые тонкие структуры. Открытие столь своеобразной «зоны Златовласки» может привести к разработке новых инструментов клеточного контроля.

Своеобразную «шпаргалку» внутри клеток, объясняющую как перевести набор нуклеотидов («букв») в ДНК или РНК в последовательность аминокислот («деталей»), из которых состоят белки, называют генетическим кодом. Его устройство одинаково почти у всех организмов на Земле, однако ученые до сих пор спорят о времени его происхождения и постепенных изменениях. Теперь, проанализировав фрагменты белковой цепи этой древней генетической «шпаргалки», исследователи пересмотрели устоявшиеся представления о ее происхождении.

Слушатели узнают, как определить эволюцию происхождения современных патогенов.

Микрожидкостные чипы с каналами размером порядка нескольких микрометров применяются в тех отраслях, где необходимо тщательно контролировать движение малых объемов жидкости. Сюда относится синтез ценных химических субстанций, доставка питательных веществ к клеточным культурам, транспортировка лекарственных препаратов по тонким капиллярам. Ученые Пермского Политеха выявили ранее неизвестный механизм, влияющий на течение жидкости в таких конструкциях. Это позволит увеличить точность моделирования и сделать такие чипы эффективнее.

Чтобы синтезировать белок, клетка человеческого организма создает мРНК — копию ДНК, которую считывает и преобразует в белок специальная органелла рибосома. Как выглядит этот процесс, ранее было неизвестно. Однако у международной команды ученых с помощью криоэлектронной микроскопии получилось сделать снимок рибосом, которые присоединяются к мРНК, и визуализировать первый этап синтеза белка.

Ольга Ивановна Лаврик — заведующая лабораторией биоорганической химии ферментов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, академик РАН. Лаборатория Ольги Ивановны занимается исследованием системы починки генов в клетке — процессами репарации ДНК. Ученые хотят досконально понять, как это работает, чтобы на основе знаний создать новые препараты для лечения онкологических и нейродегенеративных заболеваний. Интересные данные и даже подлеченные мыши уже есть, однако в будущее российской науки Ольга Ивановна смотрит с некоторым пессимизмом.

Слушатели узнают, что такое историческая генетика и зачем она нужна.

Участники мероприятия узнают о мобильных генетических элементах и их свойствах.

Ученые из Центра наук о жизни Вильнюсского университета нашли способ подавить активность определенных генов в клетках, не прибегая к разрезанию ДНК. Разработанный метод открывает возможность приостановки работы генетических инструкций внутри клеток.

Исследователи из НИУ ВШЭ разработали модель машинного обучения, которая предсказывает риск развития осложнений у пациентов, перенесших инфаркт миокарда. В модели впервые учли генетические данные, что позволило точнее оценить риск долгосрочных осложнений.