«Выживаемость возрастает в десятки раз»

Бактерии и нападающие на них бактериофаги.

Российские ученые приблизились к разгадке механизма «обучения» генома бактерий, по которому у них возникает иммунитет к вирусам. О том, как изучали необычный «недарвиновский» иммунитет бактерий, рассказывает один из авторов работы, аспирант Института молекулярной генетики РАН Антон Тихонов.

─ В чем важность исследований иммунитета бактерий, которые проводились в вашей работе?

─ Работа посвящена новой недавно открытой системе антивирусной защиты бактерий – CRISPR/cas. То, что она существует и является именно системой иммунной защиты, стало известно только лет шесть-семь назад. Это очень новая популярная тема, ей занимаются многие лаборатории по всему миру. Эта система интересна тем, что работает по ламаркианским механизмам наследования: появление наследуемого признака непосредственно вызвано внешней средой. То есть

изменения происходят не в ходе случайного процесса мутаций «по Дарвину», из которых потом отбираются полезные, а при направленном воздействии среды – «по Ламарку». Это очень важный и необычный механизм «обучения» генома.

─ Как работает эта система?

─ Cистема состоит из CRISPR кассеты и cas-генов. CRISPR кассета – это участок ДНК, представляющий собой набор из уникальных коротких последовательностей в 20– ... Читать дальше »

Белок MDM4 как эффективная мишень в борьбе против меланомы

Деление клеток человеческой меланомы.

Меланома – злокачественная форма рака кожи, крайне агрессивна. Вылечить её в настоящее время практически невозможно. Дело в том, что болезнь очень устойчива к традиционным химиотерапевтическим методам лечения. Агнешка Гембарска (Agnieszka Gembarska) и Крис Мэрин (Chris Marine, сотрудник Лёвенского католического университета, заведующий лабораторией молекулярной биологии рака) выявили новый подход к лечению меланомы. Данный подход заключается в противодействии взаимодействию между белками MDM4 и p53 (супрессор опухолей).

Результаты проведённого исследования могут лечь в основу создания новых противораковых препаратов и подтверждают тот факт, что комбинированные терапии, в число которых входят те, которые предполагают использование BRAF-ингибиторов, обладают высоким потенциалом, необходимым для дальнейшего повышения эффективности лечения раковых заболеваний.

«Полученные нами результаты важны с точки зрения двух уровней. С точки зрения научной перспективы, тот факт, что мы смогли доказать, что p53 играет ключевую роль в формировании меланом, очень важен. Кроме того проведённое исследование так же расширяет возможности, необходимые для оптимизации существующих методик лечения меланомы.

Современное лечение, предполагающее использование BRAF-ингибиторов, оказывает благоп ... Читать дальше »

Создана искусственная нанотрубка с диаметром пор меньше одного нанометра

Международная группа ученых под руководством Си Биня Чжоу (Xibin Zhou) и Гуаня Дэ Лю (Guande Liu) из химического колледжа университета Пекина (College of Chemistry, Beijing Normal University, China) создала аналог биологических трансмембранных каналов. Изучение трансмембранного транспорта веществ в клетку всегда было сложной и увлекательной задачей, поэтому воспроизведение этой системы в искусственных условиях – значительный научный успех.

В основе созданных нанотрубок лежат ригидные макроциклические соединения – сложные молекулы из нескольких гетероциклических оснований, ковалентно собранные в кольцо диаметром 8,8 ангстрем.

Секрет успеха состоит в том, что эти кольца научились накладывать в стопки друг на друга.

Стопки фиксируются водородными связями и стэкинговыми взаимодействиями (наподобие тех, что стабилизируют спирали ДНК), в результате чего образуется трубка.

Трубки собирают и скрепляют вместе с образованием молекулярного сита. Диаметр пор может варьировать в зависимости от взятого за основу макроциклического соединения.

Такие комплексы подобны биологическим ионным каналам по своей структуре и по принципу пропускания веществ.

Ближайшее применение этой технологии состоит в создании молекулярных фильтров для воды ... Читать дальше »

Белковая архитектура с атомной точностью

В дизайне и построении белковых наноструктур с определённой геометрией и беспрецедентной точностью — прорыв. Новый подход, явленный специалистами из Вашингтонского университета в Сиэтле и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (оба США), может открыть путь к широкому спектру протеиновых наноматериалов с предопределённой архитектурой для применения в разработке вакцин и направленной доставке лекарств.

Основываясь на результатах компьютерного моделирования, исследователи создали две белковые архитектуры: куб, состоящий из 24 отдельных структурных блоков, и тетраэдр из 12 блоков. Компьютерное моделирование использовалось для поиска таких комбинаций пептидных тримеров (8 в одном случае и 4 в другом) и их взаиморасположения в кубе и тетраэдре, при которых была бы возможной самосборка желаемых симметричных архитектур. Одним из критериев симуляции была выбрана возможность достижения наименьшей энергии протеин-протеинового взаимодействия.

Для самых многообещающих комбинаций учёные провели более детальный анализ аминокислотных последовательностей, для которых тримеры могли бы способствовать увеличению вероятности образования более прочных протеиновых интерфейсов.

Рис. 1. Тетраэдрическая протеиновая капсула для транспортировки лекарств (в центре). Каждый протеин обозначен своим цветом. (Иллюстрация Todd Yeates, Yen-Ting Lai / UCLA Chemistry a ... Читать дальше »