#рнк

Кратковременные реакции клеток могут оставлять молекулярные следы, которые исчезают до того, как их успевают изучить. Исследователи создали внутри человеческих клеток «черный ящик», сохраняющий РНК и позволяющий спустя несколько дней обнаружить прошлую активность генов.

Обычно мобильные участки ДНК перестают «прыгать», когда приобретают собственную роль в работе клетки. Ученые выяснили, что человеческий ген BC200 сохранил эту способность: в частности, его копии дважды попали в геном вируса моллюска.

Слушатели узнают про современные разработки ГНЦ ФГБУ «НМИЦ аллергологии и иммунологии» ФМБА России в области иммунофармакологии.

Исследователи продолжают изучать доставленные на Землю образцы с астероида Рюгу. Ранее это небесное тело прославилось наличием крупиц старше Солнечной системы. Теперь же в нем обнаружили все пять «букв» генетического алфавита: цитозин, тимин, урацил, аденин и гуанин. Открытие подкрепляет гипотезу о том, что «строительные блоки» жизни сформировались в космосе и были занесены на раннюю Землю.

В анатомическом музее, среди старых медицинских образцов, ученые обнаружили следы вируса, который поразил жительницу Лондона почти 250 лет назад. Исследователи смогли восстановить его геном. Они утверждают, что на сегодня это старейший восстановленный геном РНК-содержащего вируса человека. Находка позволит на молекулярном уровне сравнить древний штамм с современными, проследить его эволюционные связи и при возможности выявить сопутствующие инфекции.

Генетики из Гарварда и Массачусетского технологического института (MIT) расшифровали механизм «транскрипционной адаптации» — способности клеток обходить последствия мутаций, усиливая работу родственных генов. Ключевым посредником оказался белок ILF3, который транспортирует фрагменты разрушенной РНК в ядро и использует их как инструкцию для запуска запасных участков ДНК. Открытие позволяет создавать лекарства, программирующие клетку на самолечение без редактирования генома.

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.

Биоинформатики Московского физико-технического института и Университета Салерно в Италии собрали полный набор данных экспрессии РНК в клетках носоглотки пациентов, переболевших Covid-19.

При снижении температуры воды осьминоги подстраиваются к нему, изменяя РНК и набор белков, которые производятся в клетках их нервной системы.

Международная команда ученых при участии сотрудников факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ обнаружила новый механизм регуляции генов, в котором ведущую роль играет микроРНК. Участки ДНК, на которые нацелены эти микроРНК, присутствуют в генах, определяющих эмбриональное развитие. Исследование позволяет лучше понять механизмы, ответственные за разнообразие генетических программ в сложных многоклеточных организмах.

Исследователь из России открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет наше представление об одной из главных парадигм биологии. Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали – однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Руководитель направления «Нанобиомедицина» Университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующийся в том случае, когда молекулы имеют низкое сродство друг к другу. Более того, он показал, что короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Российские ученые провели межвидовой анализ экспрессии генов головного мозга у рыбок данио, крыс и людей, чтобы идентифицировать новые общие молекулярные мишени для терапии аффективных расстройств ЦНС, вызванных хроническим стрессом. В ходе исследования удалось идентифицировать несколько ключевых белков мозга, которые могут играть важную роль в патогенезе аффективных расстройств.

Американские исследователи выяснили, что за развитие депрессии у женского пола ответственна генетика.

Исследователи из Сколтеха, МГУ, Научно-технологического университета «Сириус» и Института биоорганической химии РАН исследовали роль двух бактериальных генов, которые помогают поддерживать целостность рибосомной РНК под действием РНК-повреждающего риботоксина других бактерий. Они подтвердили роль обоих генов в процессе репарации разорванной РНК и показали, что даже одного из них может быть достаточно для оказания защитного эффекта. Эти результаты помогут ученым лучше понять механизмы бактериальной защиты и способы их преодоления.

Исследователи из Сколтеха изучили функции одной из длинных некодирующих РНК — последовательности, которая «считывается» из генома, но не несет информации о структуре белка. В экспериментах на животных и клеточных линиях ученые показали, что длинная некодирующая РНК LL35 регулирует метаболизм глюкозы и жиров, а ее недостаточная экспрессия приводит к тому, что клетки печени перестают нормально мигрировать и делиться. Полученные результаты позволяют рассматривать эту длинную некодирующую РНК в качестве мишени для диагностики и терапии.

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.

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.

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.

Исследователи из МФТИ совместно с коллегами из Сколково и Вирджинии (США) сравнили модельное распределение натрия и калия в разных растворах вокруг ДНК с экспериментами. Моделирования с разными моделями воды повторяли разные экспериментальные данные лучше других. Модели воды отличаются взаимным расположением и величиной зарядов, иллюстрирующих молекулу воды. Полученные результаты помогут точнее моделировать поведение ДНК, в том числе для разработки возможных лекарств от рака.

Выделяя молекулы РНК, нематоды C. elegans могут передавать соседям информацию о встрече с патогенными бактериями.

Некодирующая РНК в клетке входит в некоторые важные органеллы, регулирует синтез белков, ускоряет отдельные реакции и участвует в других биологически важных процессах. Часто функционирование некодирующих РНК обеспечивается устойчивыми взаимодействиями нуклеотидов одной или нескольких молекул РНК. Биоинформатик из МФТИ и Института математических проблем биологии РАН описал известные структуры некодирующих РНК, связанных с аденином.

Ученые из России и Германии cоздали полногеномный атлас изменений альтернативного сплайсинга при пре- и постнатальном развитии семи органов у шести видов млекопитающих и курицы.

Команда ученых из США и Австралии разработала первый работающий препарат для специфического лечения коронавирусной инфекции. В испытаниях на лабораторных животных он уничтожил 99,9% вирусных частиц в тканях организма. Применение для терапии людей, возможно, начнется в 2023 году.

Ученые из Стэнфордского университета обнаружили соединения РНК с простыми сахарами — глико-РНК, — о существовании которых в живых клетках никто до сих пор не задумывался.

Группа ученых из России изучила роль двухцепочечных фрагментов РНК в процессе ее созревания. Было показано, что взаимодействие между удаленными участками РНК может регулировать процессы созревания информационных молекул РНК.

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

Ученые Сколтеха из лаборатории профессора Северинова исследовали малоизученный тип системы CRISPR-Cas у бактерий, обитающих в условиях чрезвычайно высоких температур. В ходе исследования было установлено, как система CRISPR-Cas распознает угрозу, собирая фрагменты генетической информации бактериофага в своей генетической «базе данных», которую она использует для борьбы с инфекциями. Понимание этого механизма открывает перспективы для дальнейших генетических манипуляций как с бактериями, так и с их вирусами-фагами.

Ученые из МФТИ и Института молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта обнаружили механизм, позволяющий считывать гены, которые недоступны в обычных условиях. Этот эффект обусловлен наличием последовательностей в геноме, узнаваемых белками-блокаторами. Полученные результаты помогут разобраться в механизмах экспрессии белков.

Исследователи из Сколтеха, МГУ и Института проблем передачи информации имени А.А. Харкевича (ИППИ РАН) исследовали геномы около 200 штаммов бактерий, чтобы установить, без каких белков в составе рибосомы можно обойтись и почему клетка может нормально функционировать и без них.

Биоинформатики из МФТИ и Института математических проблем биологии РАН обнаружили неизвестные ранее особенности структуры генов, связанных с работой мозга.

Ученые из МФТИ совместно с коллегами и медиками впервые успешно применили РНК-секвенирование для диагностики рака.

Международная группа исследователей, в которую входит сотрудник МФТИ, изучила РНК бактерии Listeria monocytogenes — возбудителя опасной пищевой инфекции. Ученые нашли новый механизм, позволяющий бактерии заражать организм, и смогли его заблокировать.