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

Сергей Максимов: Цифровизация «обеляет» рынок грузоперевозок Сибири

Нелегальные перевозчики не смогут зарегистрироваться в системе для работы с электронными накладными

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

Новосибирские учёные выпустили иллюстрированный атлас «Стрекозы Сибири»

В Новосибирске вышел в свет иллюстрированный атлас-определитель «Стрекозы Сибири». Проект реализован Институтом систематики и экологии животных СО РАН и Министерством природных ресурсов Новосибирской области. Infopro54 пообщался с создателями атласа.

Авторами атласа стали двое учёных. Олег Костерин из Института цитологии и генетики СО РАН занимается стрекозами несколько десятилетий — все тексты в атласе написаны им, часть фотографий также его авторства. Виктор Рогачёв — доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией кормления сельскохозяйственных животных Сибирского НИИ животноводства. Стрекозы — его большое увлечение, он их фотографирует.

Читать полностью

«Самым опасным биотеррористом является природа»: профессор НГУ Сергей Нетесов прокомментировал актуальные вирусологические угрозы

Профессор НГУ Сергей Нетесов считает, что в России недостаточно организована борьба с вирусологической угрозой. Об этом он заявил на пресс-конференции, посвященной форуму OpenBio («ОпенБио», 18+), который стартует на следующей неделе в Новосибирске.

— Например, есть семь вирусов, которые каждый год вызывают респираторные инфекции. Сейчас у нас имеется вакцина только против двух: нынешнего коронавируса и вируса гриппа. Мы знаем, что вирусы гриппа эволюционируют, и каждый год надо менять вакцину. Эта вакцина трехкомпонентная. И нынешний год уникальный, так как ученые изменили все три компонента вакцины. Это вирус гриппа гонконгского типа, вирус гриппа типа испанский или свиной, а также вирус гриппа типа В. Что касается коронавируса, то мы, пожалуй, одна из немногих стран, которая прекратила вакцинацию против нынешнего штамма. Дело в том, что этот вирус эволюционирует и в результате эволюции стал намного менее патогенным, чем вирус гриппа. Между тем США до сих пор меняют вакцину каждый год, а угроза очень сильно снизилась, — пояснил ученый.

Читать полностью

Создание системы биобанков в России обсудят на форуме OpenBio в Новосибирске

Одной из ключевых тем обсуждения на форуме OpenBio (ОпенБио, 18+), который пройдет в Новосибирске на будущей неделе, будут биобанки. Об этом рассказала руководитель Российского форума биотехнологий OpenBio Юлия Линюшина.

— Биобанки включают в себя разные биологические материалы, и их уже достаточно много, поэтому владельцы частных и государственных биобанков, а также представители научного сообщества и исследователи, которые являются пользователями этой инфраструктуры, обратились с запросом, чтобы мы обсудили и выработали предложения по созданию единой инфраструктуры биобанков. Сегодня есть проблемы со стандартами качества, с прослеживаемостью, с цифровым описанием данных, поэтому работать с их совместимостью сложно, правила доступа не определены. Это тормозит развитие биомедицины, — пояснила Линюшина.

Читать полностью

«Вектор» запатентовал технологию создания препарата для стимуляции кроветворения

Учёные новосибирского центра «Вектор»  разработали и запатентовали технологию получения человеческого гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора — ГМ-КСФ. Это белок, который заставляет костный мозг активнее производить клетки крови, в том числе лейкоциты. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Препараты на основе ГМ-КСФ применяются при лечении больных после химиотерапии, при пересадке костного мозга и при некоторых тяжёлых инфекциях. Они помогают восстановить иммунитет и снижают риск опасных осложнений.

Читать полностью

Новосибирские химики запатентовали соединения против оспы и родственных вирусов

Учёные Новосибирского института органической химии СО РАН и ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» разработали и запатентовали новые химические соединения, способные подавлять размножение ортопоксвирусов — группы вирусов, к которой относятся натуральная оспа и возбудители других опасных заболеваний. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Авторы изобретения объясняют, что речь идёт о двух семействах соединений на основе так называемых апокамфанил- и изокамфанилкарбоксамидов. Испытания в лабораторных условиях показали: эти вещества эффективно блокируют размножение вируса осповакцины, оспы коров, оспы мышей и вируса натуральной оспы в культуре клеток.

Читать полностью

Новосибирские ученые разработали прототип высокоманевренного дирижабля

Специалисты Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН создали модель дирижабля длиной девять метров с циклическими движителями. О разработке они рассказали в рамках форума Технопром-2026». Ранее на «Технопроме-2024» они представляли шестиметровый дирижабль.

Разработчики уже провели летные испытания нового прототипа и приняли участие в авиашоу. Во время демонстрационных полетов аппарат показал возможность маневрировать практически на месте. Такие характеристики особенно важны для работы дирижаблей около земли, пояснил заведующий молодежной лабораторией роторных систем для ветроэнергетики и транспорта Арктической зоны ИТ СО РАН кандидат физико-математических наук Дмитрий Дектерев.

Читать полностью

Сергей Максимов: Цифровизация «обеляет» рынок грузоперевозок Сибири

Нелегальные перевозчики не смогут зарегистрироваться в системе для работы с электронными накладными

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:
×
Сентябрь 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  
×





    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