#ДНК

Геном человека более чем наполовину состоит из повторяющихся участков ДНК разных типов. Известно множество заболеваний, которые связаны с этой особой повторяющейся ДНК, а в новом исследовании ученые сочли их и одной из причин шизофрении.

Ученые показали, что квантовые процессы играют роль в появлении спонтанных мутаций в процессе удвоения ДНК. Протон туннелирует вдоль водородной связи, соединяющей цепи ДНК, и при их разделении может оказаться не на той стороне. Это, в свою очередь, грозит стать причиной мутации.

Исследователи из лаборатории Константина Северинова описали роль случайности в процессе приобретения и поддержании клетками бактерий небольших молекул ДНК, называемых плазмидами. Находящиеся на плазмидах гены делают бактерии устойчивыми к антибиотикам, и для борьбы с этим опасным явлением необходимо учитывать выявленные в исследовании закономерности.

Используя новый сверхточный анализ, ученые из Японии и США обнаружили полный набор азотистых оснований — информационных единиц и строительных блоков ДНК и РНК — в образцах трех углеродистых метеоритов. Это еще не доказывает, что полноценные молекулы ДНК могут образовываться на таких внеземных объектах. Но открытие демонстрирует, что все необходимые генетические компоненты могли быть доставлены на раннюю Землю метеоритами, — возможно, это способствовало зарождению жизни четыре миллиарда лет назад.

В первом в своем роде исследовании ученые сравнили частоту мутаций ДНК в клетках различных видов млекопитающих — от кролика до жирафа и, конечно, человека. Результаты работы подтверждают давнюю теорию, связывающую частоту мутаций с продолжительностью жизни, старением и развитием раковых заболеваний.

Поселения бронзового века процветали благодаря тому, что новшества в них приносил «слабый» пол, обходясь при этом без ломки существующих социальных структур.

Согласно новому исследованию международной команды ученых, фрагмент «мусорной» ДНК, не кодирующей никаких белков, может стать ключом к подавлению связанных со страхом воспоминаний у людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) и фобиями.

Международная команда ученых показала, что замена всего одной аминокислоты в одном белке имеет решающее значение для деления клеток и восстановления ДНК у всех растений и животных. Работа не только позволяет по-новому взглянуть на эволюционные механизмы многоклеточных эукариот, но и может открыть новые терапевтические подходы к различным человеческим заболеваниям, например раку и другим злокачественным новообразованиям.

Геном картофеля намного больше и запутаннее человеческого, и для того, чтобы определить полную последовательность ДНК этого растения, ученым пришлось пойти на хитрость.

Новый подход к генетическому тестированию, разработанный международной командой ученых, позволяет намного быстрее, дешевле и точнее диагностировать десятки неврологических и нервно-мышечных заболеваний. Анализ ДНК пациентов проводится всего один раз в течение нескольких дней вместо мучительных лет поиска проблемного участка ДНК с использованием существующих методов.

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.

В последние десятилетия получила развитие синтетическая биология, в рамках которой создают уникальные биологические системы с «запрограммированными» функциями и свойствами. Результаты этих исследований можно использовать в разработке биосенсоров, платформ для доставки лекарств и биокомпьютеров. Ученые из Пермского Политеха повысили точность работы репрессилятора – искусственной замкнутой цепи, которая позволит прогнозировать поведение генетических систем.

Группа российских ученых из Сколтеха, Института молекулярной генетики НИЦ «Курчатовский институт», МГУ имени М. В. Ломоносова и других организаций исследовали механизм активации генов в половых клетках мух дрозофил на этапе перехода между двумя ранними стадиями развития сперматозоидов. Аналогичный механизм действует и в организме человека, что приводит к различиям между клетками мышц, нервов, печени и других органов, и, возможно, между здоровыми и больными клетками. Ученые пришли к выводу, что активность той или иной группы генов определяется во многом трехмерной структурой, которую принимает ДНК. Полученные результаты – новый шаг в понимании механизмов и причин возникновения заболеваний, связанных с упаковкой ДНК.

Исследователи из Кембриджского университета продемонстрировали работу новаторской технологии редактирования генома митохондрий на живых мышах. Она прокладывает путь к новым методам лечения ранее неизлечимых наследственных митохондриальных заболеваний.

Новое исследование генома жителей северного архипелага показало, что миграция населения на островах шла не совсем так, как на континенте или в Британии.

Собрания этой группы выдающихся научных умов выглядели не слишком академично. Во-первых, у каждого члена был роскошный шерстяной галстук с вышитой желтым и зеленым структурой ДНК. К галстуку прилагалась булавка с тремя буквами — стандартным обозначением одной из аминокислот. Нетрудно догадаться, что каждый носитель галстука с булавкой получил "партийное имя" — одну из аминокислот.

Научная группа iMolecule из Сколтеха разработала решение, которое на основании данных о структуре РНК и ДНК предсказывает участки этих молекул, пригодные для взаимодействия с предполагаемыми лекарственными веществами. Зная эти так называемые сайты связывания, можно более эффективно и целенаправленно находить формулы новых препаратов, в том числе противовирусных.

Международная группа ученых обнаружила, что дезоксирибонуклеиновую кислоту можно извлечь из клея, который используют вши для того, чтобы прикреплять к волосам человека свои яйца — гниды. И этот метод может стать хорошей альтернативой прямой пробы ДНК для изучения древних мумий.

Анализ древней ДНК из неолитической гробницы Великобритании показал, что большинство похороненных там людей принадлежат к пяти непрерывающимся поколениям одной семьи. Ученые уже назвали этот случай одним из древнейших примеров сохранившейся структуры доисторической семьи.

Российские ученые создали уникальные ДНК-сенсоры на основе красителя акридинового желтого. Благодаря его специфическому взаимодействию с молекулами ДНК можно будет выявлять даже небольшие количества низкомолекулярных и трудно определяемых молекул, например антибиотиков. При этом на точность анализа не влияют часто мешающие стабилизаторы лекарственных форм и белки пациента.