Новосибирские учёные ломают голову над ломкой Х-хромосомой

Дата:

В рамках гранта от Российского научного фонда (РНФ) в течение трёх лет новосибирские учёные будут работать над комплексным исследованием механизмов развития синдрома ломкой Х-хромосомы. Первое в мире междисциплинарное исследование Это самая распространённая форма наследственной умственной отсталости: встречаемость порядка 1 на 6 000 среди женщин и 1 на 2 000 среди мужчин. В других странах, например в США, […]

В рамках гранта от Российского научного фонда (РНФ) в течение трёх лет новосибирские учёные будут работать над комплексным исследованием механизмов развития синдрома ломкой Х-хромосомы.

Первое в мире междисциплинарное исследование

Это самая распространённая форма наследственной умственной отсталости: встречаемость порядка 1 на 6 000 среди женщин и 1 на 2 000 среди мужчин. В других странах, например в США, есть несколько групп учёных, которые изучают этот синдром, но проблема в том, что пациент обследуется отдельно на молекулярном уровне и на анатомическом, поэтому их сложно сопоставить. Новосибирское исследование будет первым междисциплинарным, которое объединяет два вида диагностики — молекулярную и МРТ.

Именно поэтому в проекте участвуют четыре организации: НГУ, Государственный Новосибирский областной клинический диагностический центр, Институт молекулярной и клеточной биологии и Международный томографический центр СО РАН,

Заведующий сектором хромосомных патологий Дмитрий Юдкин, кандидат биологических наук, старший преподаватель НГУ, научный сотрудник Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, объяснил, как в организме развивается синдром ломкой Х-хромосомы:

— У нас в ДНК есть ген FMR1, который отвечает за развитие головного мозга на эмбриональных этапах. В этом гене, в самом его начале, находится участок ДНК, повторяющийся несколько раз. В норме он не должен превышать 50 повторов, но происходят какие-то изменения, механизмы которых сейчас неизвестны, и этот участок увеличивается до 200 и более повторов. При этом ген FMR1 прекращает свою работу, нарушается развитие головного мозга и развивается синдром.

Понимание механизмов развития заболевания поможет в дальнейшем разработать метод лечения. Сопутствующие результаты могут помочь усовершенствовать алгоритм диагностики пациентов: сделать его наиболее логичным и удобным. Сейчас диагностика несколько затруднена, поэтому к молекулярным методам учёные хотят добавить методы МРТ-диагностики, которые в настоящее время широко не используются.

Пока прошло три месяца работы — время отработки методов. Сам Дмитрий изучает эту тему третий год. Раньше занимался генетикой животных, но решил сменить направление исследования и поехал на стажировку в Национальный институт здоровья США (город Бетесда; в 2011—2013 годах). Там был в лаборатории, которая изучает различные заболевания, связанные с экспансией повторов (резким увеличением размера повторов), — в основном они были открыты в начале 90-х годов. Эти знания пригодятся в работе сектора.

— Мы будем брать образцы крови пациентов и исследовать, какие изменения на уровне ДНК произошли, — описывает работу Дмитрий. — Будем смотреть, как изменился размер повторённого участка в гене FMR1, какие ещё сопутствующие изменения произошли с этим участком. Затем томографисты будут делать томограмму головного мозга этих же пациентов. Мы будем сопоставлять изменения в ДНК и в головном мозге для того, чтобы составить полную картину развития данного заболевания.

Центрифуги и пробирки в молекулярной лаборатории

Место, где исследуется размер повтора, — это типичная молекулярная лаборатория. Работа с культурами клеток проходит в специальном боксе: в нём выдержана определённая температура, вход без бахил запрещён. Именно там активизируется деление клеток (кровь пациентов подращивается в специальной питательной среде), потому что только во время этого процесса можно увидеть хромосомы.

Показывая два инкубатора и культуральные флаконы, в которых выращиваются образцы, Дмитрий говорит об уже достигнутых результатах — выяснили, что же является причиной ломкости хромосом:

— Хромосома становится ломкой от того, что, когда ДНК удваивается и повтор увеличивается, система репликации не может удвоить увеличенный повтор. В результате район экспансии остается недореплицированным. При этом происходит «выключение» соответствующего гена. Поэтому мы хотим разработать метод «включения» гена FMR1. Нет нужного белка, поэтому нарушается развитие головного мозга. Наша задача — найти такой препарат, который бы включал ген, чтобы даже при увеличенном повторе синтезировался необходимый белок.

Над этой задачей в лаборатории работает группа учёных, среди них есть как научные сотрудники, так и студенты.

Ирина Грищенко, студентка четвёртого курса НГУ, пишет диплом, связанный с этой темой:

— Я пытаюсь понять причины экспансии повторов: одна из гипотез, которая высказывается разными учёными, связывает их с образованием вторичных структур ДНК, которые мешают ей нормально реплицироваться. Поэтому повтор накапливается и появляются заболевания. В своих экспериментах я пытаюсь понять, действительно ли образуются такие структуры. Эксперименты проводятся на клетках пациентов и на искусственно синтезируемых последовательностях ДНК, которые связываются или не связываются со специальным антителом (если связываются, то, скорее всего, образуется вторичная структура).

Пипетки, центрифуги, стёкла, какие-то реакции в маленьких или больших пробирках — со стороны все действия Ирины кажутся сложными. Осваивать эти методы приехала и младший научный сотрудник Туяна Бобокова по программе привлечения молодых специалистов из других регионов. Туяна начала работать в рамках гранта РНФ, приехав из Республики Саха (Якутия).

— Обучаюсь новым методам, например, метод Southern blot (саузерн блоттинг), позволяющий выявить определённую последовательности ДНК в образце; метод ПЦР-диагностики (полимеразной цепной реакции), с помощью которого можно измерить количество данной молекулы ДНК. До этого тоже занималась молекулярной биологией, но опыта меньше было.

И сам Академгородок, и коллектив, и оборудование — всё нравится Туяне.

Результаты лабораторных исследовании будут соотносится с данными томографистов.

Анализировать картинку во время МРТ-исследования

В Международный томографический центр СО РАН пациентов направляет Новосибирский областной клинический диагностический центр. Для них это обследование бесплатное.

Есть методики, которые позволяют оценивать именно структуру головного мозга — морфологию, анатомию, посмотреть связи между отдельными его участками. Здесь же важны функциональные методики, при которых пациент получает какое-то задание.

— Например, двигает рукой, анализирует картинку, слышит звуковые сигналы, которые мы ему предъявляем, — поясняет Андрей Тулупов, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией «МРТ технологии» центра. Отдельные участки мозга, которые ответственны за это, получают больше кислорода и окрашиваются дополнительной интенсивностью сигнала на наших томографах. Мы изучаем структуру головного мозга, смотрим, какие изменения на различных уровнях есть у данных пациентов при анализе заданий, которые предъявляются пациенту в момент проведения исследования. Таким образом мы можем понять, насколько снижен интеллект и какие структурные изменения в ткани головного мозга могут присутствовать.

Сейчас в центре тоже идёт отработка методов, а к зиме можно будет говорить о статистических данных. И вполне возможно, что учёные скоро закончат ломать голову над синдромом ломкой Х-хромосомы.

Фото автора

Мария Тищенко

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

На крыше дома в Новосибирске окольцевали сапсанов — помог промышленный альпинист

В Советском районе Новосибирска на крыше жилого дома успешно вывели потомство сапсаны — хищные птицы из семейства соколиных. Они уже много лет прилетают в одно и то же место. Их опекают орнитологи, волонтеры и жители многоэтажного дома. А еще к заботе о сапсанах привлекают промышленных альпинистов.

В этом году сапсаны с мест зимовки вернулись в город в апреле. На уступе под крышей многоэтажки, который они еще в 2016 году сделали своим домом, самка снесла четыре яйца. Кладку она сделала в дуплоне, который несколько лет назад был установлен волонтерами. Четыре птенца появились на свет в июне. Как и полагается этому виду, о потомстве заботились оба родителя: и самец, и самка приносили детям еду.

Читать полностью

Росреестр поставил на учет 34 здания новосибирского СКИФа

В Единый государственный реестр недвижимости (ЕГРН) внесены сведения о центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Об этом сообщило региональное Управление Росреестра. Теперь объект, возведенный в наукограде Кольцово, имеет официальный юридический статус, что является важным этапом его ввода в эксплуатацию.

Источник синхротронного излучения поколения «4+» разместился на территории в 30 гектаров. Комплекс представляет собой 34 здания и сооружения, оснащенные сложнейшим инженерным и технологическим оборудованием. Общая площадь застройки составила 67 224,23 квадратных метра, что сопоставимо с размером небольшого микрорайона.

Читать полностью

Новосибирский институт систематики и экологии животных оцифрует коллекции млекопитающих

Институт систематики и экологии животных СО РАН приступил к масштабной оцифровке своих териологических коллекций. Подробные данные постепенно появляются в открытом доступе.

Работа ведется в рамках крупного проекта «Цифровая зоология — подготовка Атласа распространения млекопитающих азиатской части России», который поддержан Президентским фондом природы. Инициатором проекта стала команда портала «Млекопитающие России».

Читать полностью

На Солнце произошла самая мощная вспышка за две недели

В среду, 22 июля, на Солнце произошла самая мощная вспышка как минимум за последние 14 дней. Событие зафиксировали около 09:35 по московскому времени (по новосибирскому — в 13:35), сообщили в Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований РАН.

Специалисты отмечают, что это произошло на фоне резкого пробуждения звезды: за минувшие сутки насчитали около 20 вспышек, тогда как ещё три дня назад их число едва доходило до 1–2 в день. Причём очаги находятся в геоэффективных зонах — то есть теоретически могут влиять на нашу планету.

Читать полностью

Новосибирские генетики вывели сорт фиолетовой пшеницы

Исследователи из Института цитологии и генетики СО РАН создали новый гибридный материал, соединив фиолетовозерную твердую пшеницу и полбу (в том числе сорт Греммэ), чтобы передать зерну устойчивость к болезням и высокую пищевую ценность.

— Мы хотели не просто придать зерну фиолетовую окраску, но и передать ему гены устойчивости к заболеваниям, а также полезные свойства, которые присущи полбе, — сообщила научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Елена Гордеева.

Читать полностью

Космонавт из Новосибирска Анна Кикина прибыла на МКС

14 июля в 17:47:43 по Москве с 31-й площадки Байконура взлетел пилотируемый корабль «Союз МС-29», который отправился на МКС. В экипаже 75-ой экспедиции Пётр Дубров, Анна Кикина и Анил Менон. Они успешно состыковались со станцией, где их встретили космонавты и астронавты действующей экспедиции МКС-74: Сергей Кудь-Сверчков, Сергей Микаев, Андрей Федяев, Кристофер Уилльямс, Джессика Меир​, Джек Хэтэуэй и Софи Адено.

Пётр Дубров, Анна Кикина и Анил Менон будут работать на орбите 261 сутки. За это время космонавты и астронавты выполнят 38 экспериментов, включая: «Газоанализатор-ФС», «Теледроид» и «Солнце-Терагерц».

Читать полностью
Прямым текстом

Подпишитесь на новости
Подпишитесь на рассылку самых актуальных новостей.

Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы подписки на рассылку новостей в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Август 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31  
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности и Согласием на обработку персональных данных.
    Я согласен (согласна)

    ×

    Эксклюзивный материал

    Материалы, отмеченные значком , являются эксклюзивными, то есть подготовлены на основе информации, полученной редакцией infopro54.ru. При цитировании, перепечатке ссылка на источник обязательна

    ×

      Участие в конференции бесплатно






      Формат участия:

      [yandex_captcha yandex_captcha-816]
      Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

      ×

        Участие в конференции бесплатно








        Отправляя сообщение, я принимаю условия соглашения об использовании персональных данных и соглашаюсь с Правилами сайта

        ×
        На нашем сайте используются файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом, Вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с условиями их использования
        Понятно
        Политика конфиденциальности