#ДНК

За последние несколько лет целый ряд медицинских разработок преодолел важнейший рубеж, перейдя от экспериментальных исследований к практическому применению. Здесь представлены семь наиболее впечатляющих инноваций, которые могут кардинально преобразить здравоохранение в ближайшие годы.

Слушатели узнают о «чудотворящих» генетических технологиях.

История чумы насчитывает тысячи лет, однако вопрос о том, когда и как эта инфекция распространилась по Евразии, не закрыт. Международная группа археологов и генетиков восстановила древнейшие геномы возбудителя чумы и показала, что уже примерно 5300 лет назад он был распространен от Восточной Азии до Европы. Это говорит о существовании сети контактов между древними человеческими сообществами.

Массовая вспышка злокачественной опухоли кожи у сомов в озере Мемфремейгог оказалась вызвана не химическим загрязнением воды или вирусом, а заразными раковыми клетками. Это первый зафиксированный случай передачи опухолевых клеток от одной особи к другой у обитателей пресных водоемов.

Раннехристианские общие могилы взрослых и детей в Северной Европе почти всегда воспринимались как семейные захоронения. Авторы нового исследования проверили эту гипотезу и выяснили, что для большинства случаев она неверна.

Единственное млекопитающее на планете, способное жить на высоте более 6700 метров, обитает в горах Южной Америки. Ученые выяснили, что секрет выживания этих грызунов кроется в том числе в умении питаться ядовитыми растениями, которыми изобилуют высокогорья.

Новое исследование показало, что представители скифской элиты, захороненные в курганах, которые широко разбросаны по степям Центральной Евразии, связаны родственными узами. Это доказывает, что у древних кочевников существовали династии, в которых власть передавалась по наследству.

Малярия долгое время была причиной значительного количества смертей в европейских городах, однако генетическое разнообразие ее возбудителей в исторической Европе оставалось практически неизученным. Анализ древней ДНК из костных останков членов семьи Медичи позволил впервые идентифицировать ранее неизвестный штамм возбудителя этой болезни, циркулировавший в центральной части Италии в XVI веке.

До недавнего времени считалось, что надежно извлекать древнюю человеческую ДНК можно в основном из костей и зубов. Потом ученые научились получать ее из пещерных отложений и из некоторых предметов, которыми пользовались древние люди. Авторы нового исследования решили проверить, можно ли найти генетические следы представителей Homo на стенах, то есть непосредственно там, где они рисовали тысячи лет назад. Оказалось, что можно.

Японские биологи определили, что в процессе формирования мозга молодые нейроны систематически ломают собственный геном, протискиваясь сквозь узкие пространства между тканями. Эти опасные двунитевые разрывы ДНК — не патология или случайный сбой, а обязательный и естественный этап нормального развития мозга. Новое открытие объяснило, как клетки успевают оперативно «чинить» такие повреждения и почему малейшие ошибки в этой системе восстановления делают мозг уязвимым к тяжелым неврологическим заболеваниям.

Ученые впервые смогли напрямую зафиксировать, как «прыгающие гены» перемещаются из одного биологического вида в другой. Гены передаются не только от родителей к потомству — некоторые из них обладают удивительной мобильностью и способны внедряться в ДНК совершенно чужих организмов.

Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из российских университетов выяснили, какие мутации в гене ACVRL1 опасны для пациентов с легочной артериальной гипертензией. Они смоделировали, как изменения в гене влияют на связывание АТФ с белком — процесс, от которого зависит передача сигналов, необходимых для работы сосудов. Оказалось, что 20 из 32 вариантов могут нарушать передачу сигнала и провоцировать болезнь.

Слушатели узнают про клеточную терапию — бурно развивающуюся область современной медицины.

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

Слушатели узнают, где ДНК-оригами применяется в медицине и биотехе.

Команде биологов из Японии удалось выделить одну хромосому из замороженных клеток крысы, перенести ее в мышиную яйцеклетку и показать, что она может работать в развивающемся эмбрионе. Это значит, что даже после длительной заморозки отдельные хромосомы могут сохранять свою работоспособность и использоваться для изучения или частичного восстановления генетической информации давно умерших животных.

Участники узнают, как отличить научный результат от красивой, но неточной интерпретации.

Авторы нового исследования попытались выяснить, какие микроорганизмы сохранились в тканях знаменитой мумии Этци, на поверхности тела и внутри него, а также как они изменились за тысячелетия. Ученые нашли следы древних бактерий в кишечнике и холодолюбивые одноклеточные грибы, колонизировавшие останки уже после смерти. Некоторые организмы, по-видимому, не просто выжили в холодных условиях, но и продолжают размножаться до сих пор.

Древние человеческие останки хранят не только следы прошлого, но и целые сообщества микроорганизмов. Международная команда исследователей обнаружила, что состав этих бактерий тесно связан со степенью сохранности костей, пролежавших под землей сотни лет. Авторы научной работы смогли приблизиться к ответу на вопрос, почему одни скелеты со временем почти полностью разрушаются, тогда как другие сохраняются значительно лучше.

Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.