#РНК

Биофизики обнаружили скрытый механизм, позволяющий сферическим вирусам безошибочно определять направление для атаки. Оказалось, что идеальная симметрия вирусной оболочки — это иллюзия: внутри спрятана единственная прочная химическая связь, которая превращает хаотичный распад частицы в направленный выстрел генетическим материалом.

Исследователи успешно выделили биомолекулу рибонуклеиновой кислоты из мышечной ткани и кожи шерстистого мамонтенка Юка, которого ранее нашли в вечной мерзлоте на северо-востоке России. В обычных условиях после смерти особи РНК распадается за считаные часы, а в описываемом случае она смогла просуществовать 40 тысяч лет. Однако главный сюрприз ждал ученых позже, когда они решили уточнить давний вопрос о мамонтенке.

Когда вирус попадает в клетку, он вмешивается в ее работу. Ранее считалось, что защитная реакция клетки на вирус запускает процесс ее самоуничтожения. Но исследование с участием биоинформатиков НИУ ВШЭ показало, что причина другая: клетка реагирует не на вирус, а на собственные транскрипты, которые становятся аномально длинными.

Слушатели узнают о пути передачи информации в клетке от ДНК к белкам.

Ученые из Сколтеха и их коллеги из Института Пастера и Университета Лотарингии (Франция) раскрыли особенности работы недавно открытой иммунной системы бактерий, известной по аббревиатуре PARIS. Наряду с другими механизмами, она помогает микробам защищаться от вирусов, поэтому понимании ее устройства важно для развития фаготерапии — методов борьбы с болезнетворными бактериями при помощи специально подобранных вирусов вместо антибиотиков.

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.

Ученые Института персонализированной онкологии Сеченовского Университета внедрили в клиническую практику использование аналитической платформы «Онкобокс», анализирующей раковые новообразования с помощью секвенирования РНК в образцах опухоли. На основе полученных данных алгоритм составляет персонализированный рейтинг эффективности таргетных препаратов для конкретного пациента. Врач может использовать его для выбора наиболее оптимальной стратегии лечения. Первое проспективное клиническое исследование, проведенное сотрудниками Института совместно с партнерскими организациями, подтвердило эффективность использования алгоритма для подбора терапии у пациентов с поздними стадиями онкозаболеваний.

Ученые Сеченовского Университета Минздрава России разработали новый подход к анализу генома опухолей для точной диагностики и подбора персонализированной терапии. Биоинформатический метод позволит более эффективно выявлять опасные мутации, что необходимо для выбора наиболее подходящих для борьбы с опухолью препаратов.

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.

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.

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.

Человеческий организм способен восстанавливать поврежденные ткани, однако в некоторых случаях для этого требуется много времени. Ученые из Китая и Швеции изучили механизм заживления ран и выявили ключевую молекулу, которая способна ускорить этот процесс.

Бактериофаги — это вирусы, которые заражают бактериальные клетки, природные «хищники» и враги бактерий. Когда фаг заражает клетку, она разрушается, и из нее наружу выходят десятки или даже сотни новых вирусных частиц — фаговое потомство. Продолжающаяся «гонка вооружений» между бактериями и фагами привела к возникновению разнообразных врожденных и адаптивных иммунных систем у бактерий и анти-иммунных систем у фагов. При этом иногда фаги могу «играть на стороне хозяина» и сами кодируют иммунные системы, которые помогают им конкурировать с другими фагами. Одна из таких иммунных систем — PARIS (от английского Phage Anti-Restriction-Induced System).

Исследователи из НИУ ВШЭ и ИБХ РАН обнаружили, что распространенный метод изучения генов, основанный на сверхэкспрессии микроРНК, может приводить к ошибочным результатам. Метод активно используется при изучении различных патологий, в частности онкологических заболеваний. Ошибки в экспериментах могут вести к неверным выводам, влиять на диагностику и ход лечения заболевания.

Повторные волны распространения коронавирусной инфекции по-прежнему требуют эффективных противовирусных препаратов, что стимулирует исследования в этой области. Ученые ФНКЦ ФХМ имени Ю. М. Лопухина и МФТИ разработали новое соединение с противовирусной активностью — потенциальную основу лекарства. Соединение подавляет репликацию вируса, влияя на стабильную, не поддающуюся мутациям мишень в его геноме.

Научная группа Уральского федерального университета создала метод окисления органических соединений с различными свойствами: противовирусными, противоопухолевыми, антиоксидантными, флуоресцентными. Новый способ поможет относительно просто конструировать молекулы и на их основе создавать полезные продукты.

Ученые нашли способ редактирования генов некодирующих РНК с помощью системы CRISPR/Cas9. Некодирующие РНК регулируют работу генов, участвуют в передаче сигналов внутри и между соседними клетками, а также вовлечены в развитие наследственных, инфекционных (ВИЧ, гепатиты В, С), иммунологических и опухолевых заболеваний. Полученные данные помогут разобраться в механизмах этих болезней, а также предложить новые подходы к их лечению.

Изучение РНК животных, останки которых хранятся в музеях или покоятся в вечной мерзлоте, — сложная задача. В отличие от ДНК, она быстро распадается на более мелкие фрагменты. Но новое исследование ученых из Швеции и Норвегии может вдохнуть жизнь в эту область палеогеномики.

Ученые МФТИ разработали единую платформу Shambhala, объединяющую данные разных платформ моделей экспрессии генов человека при сохранении их биологических свойств. Эти данные широко используются в функциональной геномике и молекулярной медицине. Стандартизация профилей открывает возможности для всестороннего сравнения характеристик, связанных с заболеваниями и разработкой новых вакцин и лекарств.