генетика. Читайте последние новости на тему в ленте новостей на сайте РИА Новости. Ведущие ученые-генетики со всего мира обсуждали, как выявлять тяжелые болезни еще до рождения ребенка.
Молодые ученые-генетики России представили свои научные разработки
Геномика по-физтеховски В 2019 году для выполнения задач национального проекта «Наука» в России было создано три центра геномных исследований мирового уровня. МФТИ вошёл в консорциум по направлениям «Генетические технологии для развития сельского хозяйства» и «Генетические технологии для промышленной микробиологии», который возглавил Курчатовский институт. Физтех отвечает за разработку и внедрение новых программ высшего образования, нацеленных на подготовку высококлассных специалистов в области геномной инженерии и молекулярной биофизики, а также за программы допобразования для школьников и проведение профориентационной работы в области геномики. В соответствии с принципами «системы Физтеха», образование Центра геномных технологий и биоинформатики тесно сопряжено с исследовательской деятельностью профильных лабораторий МФТИ. Учёные Физтеха достигли успехов в разработке подходов к созданию генно-модифицированной птицы, получению новых типов аденоассоциированных вирусов в качестве векторов для генотерапии, разработке систем доставки трансгена на основе наночастиц, исследованиях в области молекулярной онкологии, регуляции клеточного сигналинга, оптогенетики и многих других передовых направлениях. Вторая часть представляет собой биоинформатику и цифровую медицину. На сегодняшний момент ФБМФ занимает лидирующие позиции в области вычислительной биологии».
Геномный центр Физтеха работает по трем ключевым направлениям — наука, образование и популяризация научной деятельности. В МФТИ убеждены, что биоинформатика и геномная инженерия — это профессии будущего. В Физтех-школе биологической и медицинской физики студенты получают компетенции на стыке четырёх дисциплин: математики, физики, биомедицины, искусственного интеллекта и больших данных. Эти знания позволяют выпускникам соответствовать вызовам современной науки, а также запросам индустрии. Сотрудники Центра активно вовлечены в образовательный процесс на всех этапах: от приёмной кампании до выпускных квалификационных работ. В настоящий момент Школа активно работает над созданием новых, образовательных программ.
Для этого МФТИ активно привлекает индустриальных партнеров — компании, которые смогут помочь сформировать образ специалиста будущего. Все эти программы будут носить формат как онлайн, так и офлайн курсов. Помимо этого, разрабатывается широкий пул дисциплин по выбору, которые позволят сформировать индивидуальную образовательную траекторию на ранних этапах обучения.
Этот закон показывал возможность восстановления одной цепи за счет другой и объяснял сущность процессов передачи наследственной информации на молекулярном уровне. Следующие 70 лет ученые придерживались именно этого принципа, закрывая глаза на возможность существования иных взаимодействий.
Что стало известно сейчас Максим Никитин экспериментально доказал, что ДНК может хранить и передать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, которые реализуются, если молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Также он показал, что короткая ДНК может регулировать работу гена, даже если не комплементарна ему. Новое природное явление автор феномена назвал молекулярной коммутацией. В смеси, которая состоит из коротких одноцепочечных и не комплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ.
При этом такие комплексы будут связаны друг с другом и передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую. Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х.
С ним беседовал Илья Копелевич. У нас в гостях Максим Никитин — кандидат физико-математических наук, лауреат всероссийских и международных научных конкурсов, руководитель лаборатории в Физтехе, руководитель направления в университете «Сириус» и создатель собственной компании Abisense, которая делает необходимые материалы для того, чтобы разрабатывать все то, за что Максим уже получил довольно большое количество научных премий. Перед тем как мы начнем, скажу, что его работы направлены на создание наноробота, который должен работать в нашем организме и уничтожать раковые клетки, только их и больше ничего. Тут все слова очень популярные, вы можете их немножко на доступном уровне расшифровать? Максим Никитин: Все очень любят это слово, оно немножко ненаучное, его любят фантасты, любят СМИ и так далее, мы все-таки используем чуть другие выражения. А то, что делаем мы, и то, что действительно уникально, что никто, кроме нас, не умеет делать, — это нанокомпьютеры. То есть к чему мы стремимся? Наша задача попасть лекарством точно в опухоль, чтобы действительно удалять опухолевые клетки, но не влиять никоим образом на здоровые ткани.
К сожалению, это очень сложно. Большая часть видов рака такая, что невозможно отделить какую-то конкретную одну молекулу, которая бы четко идентифицировала — вот это больная клетка, а вот это здоровая клетка. Но все современные лекарства распознают только одну молекулу. То есть это может быть маленькая химиотерапевтическая молекула, может быть моноклональное антитело, что является на данный момент самым передовым вариантом лечения. И они все распознают один рецептор на наших клетках. А надо несколько, чтобы точно попасть? Максим Никитин: Да. Для того чтобы точно идентифицировать клетку, нам нужен компьютер. То есть наш обычный электронный компьютер анализирует напряжение на наших транзисторах: единичка — это есть напряжение, нолик — нет напряжения или тока. А у нас нанокомпьютеры, только биологически-молекулярные нанокомпьютеры.
Они анализируют, если есть присутствие, какая-то молекула, какой-то маркер заболевания — это единичка, отсутствует — нолик. Сейчас ведь многим так на слух может показаться, что вы запускаете в организм чип... Максим Никитин: Это отдельная история, она действительно очень популярна, я могу со своей точки зрения сказать так, что чипы — это очень-очень далеко от того, что умеет сейчас человечество. То есть мы действительно запускаем в организм животных нанокомпьютеры, но это очень еще простые и мало чего умеющие сущности. Но они действительно умеют анализировать параметры. Если легкий пример привести, который многим будет понятен: нам нужно лекарство сделать, которое будет активно, только когда высокий уровень глюкозы и одновременно малый уровень инсулина, то есть 1:0. В этом случае нужно атаковать какую-то клетку, заставить ее продуцировать инсулин, но как только уровень инсулина повышается или глюкоза падает, нужно инактивироваться. Вот такой нанокомпьютер должен лечить диабет. То, что вы делаете, то, что попадает в кровь, бродит по организму в поисках, содержит электричество или вообще без него? Максим Никитин: Нет, вообще без электричества.
Я изначально, где-то в десятом классе, очень увлекался программированием, думал стать программистом и как раз хотел заняться такой областью — наноэлектромеханические системы. Мне казалось, что можно сделать робота из шестеренок с передачей каких-то сигналов и запускать его в кровоток. Проблема в том, что это нереально, это невозможно. Наши капилляры — это 700 нанометров, то есть в 100 раз тоньше человеческого волоса, и если мы будем запускать что-то более крупное, то вызовется просто эмболия сосудов, возникнет тромб, и ничего хорошего не будет, никакой терапии, это будет очень опасное состояние. То есть этот компьютер, как вы говорите, он без электричества, он чисто биохимический? Максим Никитин: Да, чисто химический. Это простые кристаллы с полимерами, которые молекулярными взаимодействиями могут претерпевать разные изменения, они распадаются, собираются, но это очень-очень пока простые системы. Как я понимаю, нигде в мире такого уровня препараты пока не созданы. Но вы, наверное, не единственный в мире, кто этим занимается? Максим Никитин: Концепция, которую мы разработали, технология создания таких компьютеров уникальна по функциональности.
У нас есть, по сути, только один конкурент — это коллаборация Гарварда и Бар-Иланского университета в Израиле. Они умеют считать столь же сложно, как и мы, но они доставляют только очень-очень маленькие частицы из ДНК. Им удалось продемонстрировать их работоспособность в таракане. Вы спросите, почему в таракане, а не в мышах? У них система не позволяет доставить реальные, настоящие лекарства. А вам уже это удается? Максим Никитин: Мы можем это сделать на любой наночастице. А у вас это на тараканах или на ком? Максим Никитин: У нас все хорошо на клеточных культурах и так далее, но у нас все работает и на более сложных организмах, но еще не опубликовано. В научном мире считается, что пока не опубликовано, значит, не работает.
Максим, вы замахнулись на почти абсолют - двойную спираль ДНК. Она открыта в 50-х годах прошлого века, удостоена Нобелевской премии, признана одним из самых главных достижений за всю историю науки. Около семидесяти лет была иконой генетики. И вдруг у вас зародилось сомнение. Максим Никитин: Тут такая история.
Девять лет назад я защитил кандидатскую диссертацию. Занимался разработкой умных материалов для медицины. При этом еще со школы интересовался биологией и программированием, и мне всегда хотелось их соединить. Но уже есть модная молодая наука биоинформатика. Максим Никитин: Да.
Но там уже столько всего сделано, работает так много людей. Поэтому понимал, что мне нереально сделать что-то значимое, не бросая основную работу. Я перебирал разные варианты, где можно применить мои знания в программировании и биологии. И неожиданно заметил одно свойство ДНК, на которое почему-то никто не обращал внимания. Точнее, может, и обращали, однако никак не использовали.
В чем суть? Здесь придется вспомнить ту самую двойную спираль ДНК. Как известно, ее длиннейшие цепочки молекул состоят всего из четырех нуклеотидов, обозначенных буквами А, Г, Т, Ц. Они соединены в самых разных последовательностях. Причем две нити ДНК из этих нуклеотидов сплетаются в двойную спираль по определенному правилу: напротив А одной цепи на другой цепи всегда стоит Т, напротив Г - всегда Ц.
Такое строгое соответствие или, как говорят ученые, комплементарность, обеспечивает между ними очень прочные связи, за счет чего двойная спираль очень стабильна. Такая структура ДНК позволяет надежно хранить и обрабатывать генетическую информацию, кодирует в нас все - от склонности к заболеваниям до внешнего вида и даже черт характера. Так на что новое в ДНК вы обратили внимание? Максим Никитин: Я заинтересовался короткими ее цепочками, у которых мало общих букв. То есть они слабо комплементарны.
Для образности представим "бульон", где плавают вот такие "лохмотья" ДНК. Как поведут две такие цепочки? Если хотя бы небольшое число букв совпадет, они могут слиться, но из-за слабых связей затем развалятся. Вроде бы, здесь нечего изучать: в отличие от двойной спирали такие комплексы недолговечны и раньше казались бессмысленными. Но я понял, что ДНК имеет уникальную особенность - силу сцепления между короткими цепочками можно очень точно и легко настраивать.
В зависимости от того, сколько пар комплементарны между цепями. Причем эту силу можно точно настроить не только попарно, но и между 1000 цепей ДНК. Когда это понял, то первое, что пришло в голову: почему такое замечательное свойство ДНК никто не использует?
В Уфе молодые ученые презентовали Валерию Фалькову передовые проекты в области генетики
Несколько дней назад в Nature была опубликована статья о намерениях российского генетика Дениса Ребрикова стать вторым в мире ученым, после Хэ Цзянькуя, кто внесет наследуемые. Молодой российский ученый открыл природное явление, остававшееся незамеченным на протяжении 70 лет, которое назвал «молекулярной коммутацией». На II Конгрессе молодых учёных прошла сессия «Генетика на ладони: технологии в нашей жизни».
Актуальные исследования о ДНК
Рост популярности исследований в области генетики принесет развитие экономики в медицинском секторе. Сможет ли генетика победить неизлечимые болезни? – ответит ученый. Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики.
Как начинается старение? Ученые нашли в организме еще одного виновника этого процесса
Кроме того, IgG, связанный со старением, начинает накапливаться в жировой ткани человека в очень молодом возрасте, сообщает MedicalХpress. Исследование вышло в журнале Cell Metabolism. Антитела составляют главную часть гуморального иммунитета. IgG — главный тип антител крови и межклеточной жидкости, поэтому принимает участие в контроле инфекции по всему телу, связываясь с самыми разными патогенами: вирусами, бактериями, грибками. Но если он оказывается в жировой ткани, то из помощника превращается во вредителя.
Впечатляющая картина вредительства «не наших» вирусов кого угодно заставит чесать затылок. Каждому микроорганизму ведь в геном не заглянешь. А нам в НИКСе тем более есть о чем задуматься, поскольку в принадлежащем компании агропромышленном комплексе в Тульской области есть стадо в 1000 коров. Правда, в нем никто почему-то не умирает в муках от удушья. И не потому, что наша служба безопасности каждому живому микроорганизму смотрит в глаза и проверяет геном на предмет гражданства. Просто коровы у нас не простужаются.
Однако у президента Курчатовского института, видимо, душа болит от одной только мыли о бесчисленных стадах и отарах, которые пасутся беззащитными под ветшающим ядерным зонтом. И он делает решительный вывод о необходимости создания новой системы обеспечения безопасности государства. Как взорвать цивилизацию «Когда Курчатов создавал бомбу, никто не говорил ни про какую инновационную экономику, — говорит Михаил Ковальчук. Но когда вы правильно выбираете стратегический приоритет, происходят удивительные вещи. С тактическими приоритетами все понятно: если мы не будем производить еду, бензин, лекарства, то мы не доживем до завтра. Если бы мы не смогли производить оружие в условиях, когда потеряна половина страны, то мы проиграли бы войну. Но Сталин и Берия сделали так, что за несколько месяцев страна была эвакуирована за Урал, и там за полгода была выстроена новая промышленность и новое сельское хозяйство». По словам Ковальчука, это был правильный тактический выбор, в результате которого 9 мая 1945 года Советский Союз стал самой сильной страной мира и имел самую большую, обученную и высокотехнологичную армию. У меня нет сомнений, и я хочу, чтобы и вы не заблуждались, что они именно так бы и сделали, — подчеркнул докладчик. Но что не менее важно, когда вы правильно выбираете стратегический приоритет, вы как бы взрываете цивилизацию и на десятки лет, если не на столетие, как сейчас, определяете ее лицо».
Честно говоря, мысль о цивилизации со следами взрыва на лице не всякому покажется удачной, но, по словам Ковальчука, одной из самых высокотехнологичных стран мира СССР стал именно благодаря атомному проекту. В 1958 году вышла в море наша первая атомная подводная лодка «Ленинский комсомол», а в 1959 году введен в строй первый в мире атомный ледокол «Ленин», и сегодня мы единственная страна, у которой есть атомный ледокольный флот. Запуск первого спутника и первого человека в космос — одно из величайших свершений человечества XX века, стали результатом разработки средства доставки ядерного боеприпаса, то есть это тоже прямое следствие атомного проекта. Но на этом наследии бесконечно жить нельзя, и, похоже, пришло время еще разок хорошенько встряхнуть цивилизацию, а то она что-то уж слишком успокоилась без Сталина с Берией. И Ковальчук знает, как этому помочь. О пользе пожилых обезьян Докладчик справедливо отметил, что вычислительная математика, материаловедение, радиохимия — все это также области, которые бурно развивались под воздействием ядерного проекта. И среди них, конечно, ядерная медицина. По словам Ковальчука, Советский Союз был впереди планеты всей по производству радиоизотопов, но радиофармпрепаратов тогда не было вообще. Однако мир продолжал развиваться, а мы заморозились на уровне советских времен. Продажу сырьевых радионуклидов докладчик сравнил с поставками кругляка вместо мебели.
Чтобы ликвидировать отставание в этой области, Курчатовскому институту сейчас приходится налаживать всю цепочку выпуска радиофармпрепаратов, включая лабораторные и доклинические исследования на животных, для чего в институте создан самый современный в стране виварий с десятками тысяч лабораторных мышей, крыс, морских свинок и кроликов. Но этого мало. Нам нужны мармозетки, например, которые размножаются почти как мухи дрозофилы». То есть вопросы геронтологии просто лежат на поверхности», — добавил еще одну яркую краску в радужную картину докладчик. Но, по словам Ковальчука, ключевая наука для применения радиофармпрепаратов — это, конечно, генетика. Однако добиться этого удалось не сразу. Как сорвать генетический банк «Когда я стал директором Курчатовского института в 2005 году, то оказалось, что в великой стране никто не знает, как расшифровать геном человека, — ужасается Ковальчук. При этом докладчик признался, что в то время был далек от генетики, и сначала у него была идея просто запустить выпуск секвенаторов — устройств, с помощью которых выполняется автоматизированное определение последовательности нуклеотидов в цепи ДНК. Однако вскоре стало понятно, что бизнес на этом делать рано, потому что «у нас нет культуры и никто не понимает, зачем нужен геном». Далее Ковальчук вполне откровенно рассказывает, как именно он породил в стране культуру: «В 2007 году Президент был в Курчатовском центре, и после этого в 2008 году мы купили — я буквально руками продвинул эту идею — все секвенаторы, которые были на тот момент в мире.
И в 2009 году мы провели первую в России полную расшифровку генома человека.
Кроме того, было установлено, что высокий уровень холестерина в организме также может быть связан с генной наследственность и способен проявить себя в любом возрасте, несмотря на то, что человек всегда пытался вести здоровый образ жизни. Востребованность генетического тестирования при этом продолжает расти, поскольку это позволяет определить базовый уровень тех или иных показателей здоровья и становится ключевым ориентиром для медиков при диагностике различных патологий. К примеру, ученые сумели выявить связь между генетикой и предрасположенностью пациентов к тревожным расстройствам, депрессиям и даже к синдрому раздраженного кишечника. Ранее нутрициолог Наталья Нефедова норму потребления сладкого в день.
Фото: iStock Поделиться Редактирование генома человека — горячо обсуждаемая тема. Разрешат ли ученым «исправлять» генетический код? Увидим ли мы это на своем веку? Избавит ли геномная инженерия от неизлечимых болезней, которые возникают из-за «поломок» участков молекул ДНК?
Российский ученый-генетик Олег Балановский погиб, спасая тонущих детей
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 счёт слабоаффинных взаимодействий, реализующихся 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. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry. Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию природы самых разнообразных процессов: от неразгаданных тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и её эволюции.
На протяжении последних 70 лет представление биологов о хранении и передаче информации базировалось на гениальном открытии структуры ДНК Уотсоном и Криком: «молекула ДНК имеет две спирально закрученные цепи, которые связаны парами оснований аденин — тимин или гуанин — цитозин». Сформулированный закон «комплементарности» о строгой специфичности пар азотистых оснований «кирпичиков» структуры ДНК при формировании «двойной спирали» стал фундаментальным принципом в основе механизмов передачи информации в ДНК и процессов управления работой генов. Элегантная модель двойной спирали прекрасно показывала возможность восстановления одной цепи за счёт другой и объясняла молекулярную сущность процессов передачи наследственной информации. Эта красота и понятность выстроенной в середине ХХ века модели долгое время закрывала учёным глаза на существование иных взаимодействий, существующих в живых объектах.
Руководитель направления «Нанобиомедицина» Университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин в своей статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry, представил экспериментальные доказательства того, что ДНК вполне способна эффективно хранить и передавать информацию и без комплементарности цепей знаменитой двойной спирали. Единственный автор статьи, Никитин открыл природное явление, названое им «молекулярной коммутацией».
Ещё один заинтересовавший меня проект - влияние генома на темперамент человека, склонность к депрессивным и маргинальным состояниям. Оказывается, зависимость действительно есть и исследуется сотрудниками РАН уже более 20 лет, — сказала Наталья. В Уфе гостья посетила не только научные объекты и познакомилась с большой наукой НОЦ: столица Башкортостана представила свой культурный и туристический потенциал. Девушка прошлась по маршруту «Научная Уфа», посетила театр оперы и балета и окунулась в историю «Царской невесты».
Полезная идея - обмен опытом как среди студентов, так и среди сотрудников: сеченовцам и ученым НОЦа точно есть чему поучиться друг у друга - необходим симбиоз. Это реализуется уже и сейчас, но было бы здорово, если бы стало регулярной практикой, — сказала Наталья. Сотрудники управляющей компании НОЦ Башкортостана рассказали о поддержке молодых учёных в регионе, о работе со школьниками и о множестве реализованных научно-популярных проектов: лекции и конференции, встречи с учеными и форумы, открытие Клуба молодых ученых и многое другое. В ходе стажировки удалось как получить множество новых знаний и информации, так и поделиться разработками Сеченовского университета. Было приятно узнать, что в регионах наука активно развивается - для этого есть все необходимые условия, а через 2 года их станет в разы больше! И отдельно хочется отметить доброту, отзывчивость и открытость местных жителей и сотрудников.
Так что же это такое, «молекулярная коммутация», узнал и Петр Дерягин.
Сотрудники управляющей компании НОЦ Башкортостана рассказали о поддержке молодых учёных в регионе, о работе со школьниками и о множестве реализованных научно-популярных проектов: лекции и конференции, встречи с учеными и форумы, открытие Клуба молодых ученых и многое другое. В ходе стажировки удалось как получить множество новых знаний и информации, так и поделиться разработками Сеченовского университета. Было приятно узнать, что в регионах наука активно развивается - для этого есть все необходимые условия, а через 2 года их станет в разы больше!
И отдельно хочется отметить доброту, отзывчивость и открытость местных жителей и сотрудников. Благодарю за эту поездку - она получилась незабываемой! Справочно: Конкурс «Наука. Территория героев» проходит в рамках национального проекта «Наука и университеты» и входит в инициативу «Наука побеждать» Десятилетия науки и технологий. В этом году в конкурсе приняли участие 23 тысячи школьников и студентов со всей страны.
В финале ребятам предстояло ответить на научные вопросы в очном формате и пообщаться с молодыми учеными об инновациях в современной российской науке.
Генетик – последние новости
Названа роль генетики в скорости наращивания мышечной массы. Китайские ученые нашли способ с помощью водорода замедлить старение. Биолог Александр Каганский, которого могли убить в Санкт-Петербурге, был одним из ведущих российских генетиков. С годами конференция развивалась, все больше ученых, неравнодушных к проблеме «засыпания» коренных языков и культур, присоединялись к участию.
Генетик – последние новости
По его словам, в зоне пешей доступности находится Авдеевский коксохимический завод. При этом напряжённой остаётся ситуация в районе Артёмовска. Также сложная обстановка под Марьинкой, куда киевский режим постоянно перебрасывает резервы, однако российские ВС «даже в этих условиях улучшают позиции», добавил он. В этом месяце ужесточается ответственность за вовлечение несовершеннолетних в процесс потребления табака и никотиносодержащей продукции. Кроме того, вступает в силу закон, защищающий граждан РФ от неправомерных действий международных органов. Также теперь за госизмену предусматривается наказание в виде пожизненного лишения свободы. Подробнее об этих и других нововведениях — в материале RT. Это, как заявили в ведомстве, необходимо для упрощения процесса идентификации.
Это явление он назвал "молекулярной коммутацией". Когда я произносил эту фразу биологам, они говорили: "Не, это ерунда какая-то", — вспоминает руководитель проекта "Нанобиомедицина" университета "Сириус", заведующий лабораторией нанобиотехнологий МФТИ Максим Никитин. Поэтому открытие и стало прорывным в мире науки. Его важность и значимость подчеркивает тот факт, что исследования Максима опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов мира Nature Chemistry.
Ученый уверен, что феномен позволит людям познать природу самых разнообразных процессов, начиная от мгновенной памяти и старения до сложных заболеваний и тайн генетики. Избегая побочных эффектов от препарата, когда иммунная система распознает его как чужеродный белок и пытается разрушить. Такого рода иммунный ответ очень опасен, он может либо полностью прекращать действие препарата, либо дать осложнения. Из-за этого возникло какое-то заболевание.
При этом такие комплексы будут связаны друг с другом и передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую. Открытие Максима Никитина позволяет экспериментально доказать факт, который не укладывается в парадигму современной биологии: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их комплементарности. Все зависит от наличия в организме других некомплементарных олигонуклеотидов. Кроме того, исследователь показал, что новое явление позволяет лучше управлять экспрессией генов. Если в рамках обычной парадигмы комплементарный механизм регуляции допускает около 1012 вариантов регулирования генов, то Максим Никитин показал, что при использовании тех же 20-нуклеотидных последовательностей, можно реализовать не менее 10172 вариаций регуляции деятельности гена. Это в значительной степени превосходит число элементарных частиц во Вселенной, которых "всего" 1080!
Чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров.
При этом, перебирая все варианты оцДНК из 10 букв, для каждой аффинности мы получим множество вариантов, то есть плотный «континуум аффинностей».
Для того, чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.
Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов также некомплементарных. Более того, автор показал, что молекулярная коммутация дает возможность лучше управлять экспрессией генов. Это число значительно превосходит количество элементарных частиц во Вселенной, которых «всего» 1080!
Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение.
Genotek: в дефиците витамина D и тяге к сладостям виновата генетика
Китайский генетик, который потряс мир в 2018 году, объявив о создании первых генетически отредактированных младенцев, вернулся после тюремного заключения и работает над. Главный внештатный генетик Минздрава России, директор МГНЦ Сергей Куцев ранее заявлял:«Были противоречивые публикации по эффективности этого генотерапевтического. Самые интересные и оперативные новости из мира высоких технологий. Скандальное выступление директора Института общей генетики РАН Александра Кудрявцева состоялось еще в марте 2023 года.