Содержание
Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека
https://ria.ru/20180828/1527379628.html
Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека
Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека — РИА Новости, 28.08.2018
Генетики получили первую «трехмерную фотографию» генома человека
. Молекулярные биологи из США получили первую детальную трехмерную карту генома, на которой можно увидеть, как расположены все известные гены и участки… РИА Новости, 28.08.2018
2018-08-28T16:53
2018-08-28T16:53
2018-08-28T16:53
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1527379628.jpg?15273777561535464391
сша
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2018
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
открытия — риа наука, сша
Открытия — РИА Наука, Наука, США
МОСКВА, 28 авг – РИА Новости.
Молекулярные биологи из США получили первую детальную трехмерную карту генома, на которой можно увидеть, как расположены все известные гены и участки «мусорной» ДНК внутри ядра живой клетки. Она была представлена в статье в Journal of Cell Biology.
24 июля 2015, 13:16
Ученые из МГУ выяснили, почему хромосомы заплетаются в «спагетти»Российские физики нашли математическое объяснение тому, почему хромосомы в наших клетках сплетены в своеобразное подобие перемешанных спагетти или спутанной лески, в так называемый фрактальный клубок, а не плавают по отдельности.
«Мы пока не понимаем, почему ДНК уложена в ядре подобным образом. С другой стороны, уже сейчас можно сказать, что даже небольшие сдвиги хромосом, на несколько сотен нанометров в ту или другую сторону, могут сильно влиять на уровень активности генов», — рассказывает Эндрю Бельмонт (Andrew Belmont) из университета Иллинойса в Урбане (США).
Вопреки представлениям обывателей, хромосомы приобретают характерную Х-образную форму и становятся хорошо заметными в микроскоп только во время деления клетки.
Во время интерфазы, периода спокойствия, они теряют свою форму и превращаются в своеобразный клубок из тесно переплетенных нитей, чей «формат» упаковки и сам факт существования вызывает большой интерес со стороны биологов и физиков.
Этот клубок, напоминающий по своей структуре брикет лапши быстрого приготовления, как предположили советские ученые еще в 1988 году, представляет собой так называемый фрактальный клубок – особую математическую структуру из пересекающихся кривых, чьи завитки повторяют, как и все фрактальные объекты, форму всей хромосомной нити.
Молекулярные биологи, как отмечает Бельмонт, давно пытаются «распутать» его и понять, зачем клетка упаковывает генетический код подобным образом и как расположены внутри него различные гены, жизненно важные для функционирования всех тканей тела.
18 июля 2016, 22:00
Ученые разгадали главную «женскую» загадку человеческого геномаГенетики выяснили, как «лишняя» женская Х-хромосома сворачивается в так называемое тельце Барра и остается неактивной в организме здоровых женщин и самок млекопитающих.
Его команда смогла решить эту задачу, воспользовавшись тем, что в ядре присутствует большое количество так называемых «спеклов» – плотных шарообразных структур РНК и белков, разделяющих отдельные нити «клубка» хромосом. Они, как сегодня считают ученые, играют важную роль в чтении генов, однако их точную роль еще предстоит раскрыть.
Бельмонт и его коллеги поменяли геном человеческих клеток таким образом, что внутри спеклов начали накапливаться молекулы особого фермента, пероксидазы хрена.
Он одновременно исполняет две задачи – «подсвечивает» нити хромосом, окисляя различные органические соединения, и помечает отдельные гены при помощи тирамида, одной из вырабатываемых им молекул. Как правило, чем ближе ген находится к спеклу, тем больше тирамидовых меток появится на его поверхности.
Подобный трюк, как объясняет биолог, позволяет не только получить точную трехмерную фотографию «клубка» хромосом, но и узнать, какие гены находятся в произвольной точке этой структуры.
Для этого достаточно извлечь ДНК из клетки, расшифровать ее структуру и подсчитать число меток на поверхности каждого гена.
29 ноября 2016, 10:59
Ученые из России впервые увидели, как клетки «разматывают» ДНКРоссийские ученые и их американские коллеги выяснили, как работает белок FACT, «распаковывающий» свернутую ДНК клеток без затрат энергии, что поспособствует созданию новых лекарств от рака и раскрытию секретов зарождения жизни на Земле.
Опираясь на подобные идеи, генетики получили полноценные трехмерные фотографии хромосом в ядре раковых клеток, извлеченных из организма людей, страдавших от лейкемии.
Первый же анализ этих снимков, как отмечает Бельмонт, неожиданно указал на то, что активность генов не зависит от того, как близко к центру ядра они находятся, о чем говорили прошлые попытки распутать «хромосомный клубок». На самом деле, самые «читаемые» гены расположены неподалеку от спеклов и других полостей, причины чего еще предстоит выяснить.
Как выглядят вирусы под микроскопом: описания и фото
Назад к списку
Вирусы составляют особую группу микроскопических организмов и представляют собой внеклеточную форму жизни. Они настолько малы, что в обычный микроскоп их увидеть невозможно. Размеры вирусов составляют от 20 до 300 нанометров. Для их рассмотрения используют только электронные микроскопы. Это приборы нового класса, впервые появившиеся в начале 80-х годов прошлого века. Благодаря им удалось изучить и увидеть не только «портрет» вируса, но и исследовать процессы, происходящие внутри зараженной клетки.
Как выглядят вирусы под микроскопом?
Сегодня описано больше 5 тысяч вирусов, и каждый из них питается и размножается за счет других клеток, то есть паразитирует внутри организма. По мнению ученых, вирус способен выживать в экстремальных условиях, обладает разумом и хитростью. Сам по себе вирус не представляет никакой опасности, но, попадая в организм, начинает активно размножаться.
Выбрав нужные клетки, он словно ввинчивает в них свой код ДНК. Это происходит настолько быстро, что с момента вторжения до первых признаков заболевания проходит менее суток.
Многие вирусы считаются смертельными. При этом даже самые безобидные могут при определенных обстоятельствах настолько мутировать, что, попав в организм, вызовут тяжелые заболевания.
Смотрите, как выглядят под микроскопом маленькие «монстры», которые правят нашим миром, медленно убивая нас внутри или образуя невероятные эпидемии! Первые два из них самые опасные.
Эбола — вирус, вызывающий геморрагическую лихорадку, сопровождающуюся резким повышением проницаемости сосудов. Болезнь развивается очень быстро. Человек погибает за несколько дней от массивных кровотечений.
Бешенство — болезнь, вызываемая смертельным для человека вирусом. Передается от больных животных контактным путем или через укус.
Вирус в организме продвигается со скоростью 3 мм/ч и поражает, в первую очередь, нервную систему.
ВИЧ — медленное и прогрессирующее заболевание, вызванное вирусом, поражающим иммунные клетки. За несколько лет заболевание перерастает в СПИД.
Вирус полиомиелита вызывает детский спинномозговой паралич, который может развиться за 2 дня. В группу высокого риска входят дети до 7 лет. Вакцинация — лучший способ избежать заболевания.
Вирус папилломы размножается в верхних слоях кожи и является очень заразным заболеванием, вызывающим рак. Особенно опасен для людей со сниженным иммунитетом.
Вирус гепатита С поражает печень, при этом заболевание проходит бессимптомно. Этот вирус считается «ласковым убийцей». В организме начинает мутировать, поэтому можно обнаружить до 40 модификаций. Человек понимает, что заболел, когда болезнь переходит в тяжелую форму, и уже ничем нельзя помочь.
Оспа — высокозаразное и опасное заболевание, которое также вызывает вирус. Поражает в основном детей, вызывая различные осложнения.
Герпес — разновидность оспы, проявляется высыпанием пузырьков на коже (это безобидная простуда на губе). У взрослых старше 60 лет вирус герпеса может вызвать обширные высыпания. В этом случае вирус «съедает» миелиновую оболочку нервов. Болезнь протекает с сильными болями, она не смертельная, но очень мучительная.
Вирусы гриппа вызывают острое инфекционное респираторное заболевание верхних дыхательных путей, которое без отсутствия лечения может протекать в тяжелой форме и вызывать осложнения. Сегодня описано более 2000 видов данного вируса.
Ротавирус вызывает кишечные инфекции. Попадая в пищеварительный тракт, начинает активно размножаться в тонком кишечнике. Главная опасность — обезвоживание организма, которое может привести к печальным последствиям.
По мнению ученых, вирусы являются самым загадочным явлением на Земле. Только современные электронные микроскопы способны максимально увеличивать такие микроскопические объекты и позволяют человеку изучать их разновидности, правильно ставить диагнозы, лечить, а, самое главное, находить способы профилактики и защиты.
Назад к списку
Новый «ДНК-микроскоп» заглядывает глубоко внутрь живых клеток
В лаборатории
Автор: Шарон Бегли 20 июня 2019 г.
Оттиски
Микроскопическое изображение клеток, на котором ДНК и РНК видны в виде цветных точек.
Широкий институт Массачусетского технологического института и Гарварда
Вероятно, вы могли бы найти несколько биологов, которые являются несгибаемыми сторонниками белков, и других, которые любят липиды, но если бы джин исполнил их одно желание относительно того, что они могут увидеть внутри живых клеток, большинство выбрало бы ДНК.
Джошуа Вайнштейн из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда провел последние шесть лет почти в одиночку, работая над исполнением этого желания, и в четверг он представил результат: «ДНК-микроскоп», который показывает не только расположение ДНК (и ее родственника, РНК) в клетке, но и точную нуклеотидную идентичность каждой молекулы.
Каждая точка представляет собой клетку, а цвета указывают, какие последовательности ДНК они содержат. Широкий институт Массачусетского технологического института и Гарварда
Инновация, описанная в Cell, использует индивидуализированные последовательности ДНК длиной около 30 нуклеотидов, помещенные в клетки, для маркировки каждой молекулы ДНК и РНК в них. Метки закрепляются на генетическом материале, а затем создают сотни копий молекул. Копии сталкиваются и вступают в химические реакции, образуя новые парные последовательности нуклеотидов. Секвенатор ДНК расшифровывает эти последовательности. Наконец, компьютерный алгоритм реконструирует исходное расположение молекул в клетках вместе с их последовательностью нуклеотидов.
реклама
Широкий институт Массачусетского технологического института и Гарварда
Электронные микроскопы также могут видеть ДНК в клетках, а секвенаторы ДНК могут определять A, T, C и G (нуклеотиды), из которых она состоит. Но ДНК-микроскоп — это первый инструмент, который одновременно показывает и то, и другое — где находится молекула РНК или ДНК, вплоть до отдельных клеток, и какова ее последовательность — и все это без специального оборудования. (Секвенаторы ДНК стали настолько распространены в биологических лабораториях, что их больше не считают «специализированными».)
Оптическое изображение клеток с флуоресцентными метками. Широкий институт Массачусетского технологического института и Гарварда
ДНК-микроскоп может видеть другие молекулы внутри клеток благодаря случайному факту, что ДНК может маркировать эти другие молекулы или присоединяться к ним. Таким образом, ДНК-микроскопия может определить местоположение и идентичность антител, рецепторов, молекул на опухолевой клетке, которые атакуют иммунные клетки, и многое другое.
Вайнштейн до сих пор использовал его для визуализации линий раковых клеток человека и планирует применить эту технологию к опухолям и иммунным клеткам, которые их инфильтрируют, сказал он, что однажды может стать основой для иммунотерапии.
реклама
Микроскоп ДНК тех же клеток, показывающий генетический материал. Институт Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда
Почти неслыханное в эту эпоху сотрудничество, которое часто бывает больше, чем футбольная команда, Вайнштейн, научный сотрудник с докторской степенью, работал практически в одиночку на лабораторном столе под руководством Авива Регева из Broad и Фэна Чжана. Броуд подал заявку на патент на изобретение.
Об авторе
Репринты
изображений ДНК с самым высоким разрешением показывают, что она удивительно колеблется
на
Джордж Дворский
Комментарии (13)
Оповещения
GIF: A.
L. B. Payne et al., 2021/Природа. , раскрывая ранее невиданное скручивание и извивающееся поведение.
Согласно новому исследованию, опубликованному в Nature Communications, дезоксирибонуклеиновая кислота, иначе известная как ДНК, может быть удивительно активной, когда она переполнена и искривлена внутри клетки. Эти скрытые движения были обнаружены с помощью компьютерного моделирования, снабженного изображениями одной молекулы ДНК с самым высоким разрешением, когда-либо сделанным. Новое исследование выявляет ранее невиданное поведение самовоспроизводящейся молекулы, и это исследование может в конечном итоге привести к разработке новых мощных генетических методов лечения.
«Увидеть — значит поверить, но с такой маленькой вещью, как ДНК, увидеть спиральную структуру всей молекулы ДНК было чрезвычайно сложно», — сказала Элис Пайн, первый автор статьи и материаловед из Шеффилдского университета. заявление из университета. «Видео, которые мы разработали, позволяют нам наблюдать скручивание ДНК с таким уровнем детализации, которого раньше никогда не видели».
Изображение молекулы ДНК, полученное с помощью атомно-силовой микроскопии. Изображение: A. L. B. Payne et al., 2021/Nature Communications
Ранее ученые использовали микроскопы для изучения ДНК и ее скрученной лестничной конфигурации, но они ограничивались статическими изображениями молекулы. Чего ученые не смогли увидеть, так это того, как сильное скручивание ДНК влияет на ее двойную спиральную структуру. Чтобы достичь этого, Пайн и ее коллеги объединили атомно-силовую микроскопию высокого разрешения (АСМ) с компьютерным моделированием молекулярной динамики, которое выявило корчи.
Длинные высокоорганизованные нити ДНК плотно забиты внутри наших клеток. Как показывает новое исследование, это приводит к удивительно динамичному физическому поведению.
Изображение миникольца ДНК, полученное с помощью атомно-силовой микроскопии. Изображение: A.L.B. Payne et al., 2021/Nature Comm компьютерное моделирование было настолько хорошо согласовано, что они повысили разрешение своих экспериментов, что позволило команде «отследить, как танцует каждый атом двойной спирали ДНК».
Для исследования исследователи проанализировали миникольца ДНК, в которых небольшая нить соединена с обоих концов, образуя петлевую структуру. Миникольца ДНК были описаны ранее, и считается, что они являются важными индикаторами здоровья.
Микроскопические изображения мини-колец ДНК в их «расслабленном» положении (т.е. без поворотов) показали очень небольшое движение, но дополнительные повороты оживляли петлю, что приводило к более энергичным движениям. Эти динамические движения могут служить важной цели, помогая ДНК находить партнеров по связыванию и способствовать росту.
Новая атомно-силовая микроскопия показывает «с замечательными подробностями», насколько «сморщенными, пузырчатыми, изогнутыми, денатурированными и странной формы» на самом деле являются мини-кольца ДНК, «которые мы надеемся когда-нибудь контролировать», Бейлорский колледж Медицинский биолог Линн Зехидрих, которая предоставила мини-круги для исследования, говорится в заявлении Университета Шеффилда.