Яндекс.Метрика

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

Евгений Дюков: чай в России постепенно вытесняет с рынка кофе и алкоголь

Бармены и бариста многих заведений общепита изучают искусство составления чайных композиций, ориентируясь на запросы клиентов

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

Новосибирский инфекционист оценил вероятность «Болезни X» и возможной пандемии

В прессе, сначала в западной, а потом в России, появились прогнозы учёных о возможной глобальной пандемии «Болезни X» в 2026 году. В числе потенциальных угроз эпидемиологи называют вирусы обезьяньей оспы, краснухи, птичьего гриппа и Оропуче. Infopro54 публикует комментарии экспертов о рисках новой пандемии и исследованиях вирусов, которые есть в обновлённом списке.

Термин «Болезнь X» («Disease X») используется Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) с 2018 года. Он обозначает теоретический неизвестный патоген, способный вызвать эпидемию или пандемию. То есть «Болезни X» не существует. Это — концепция, которая указывает системам здравоохранения и научным сообществам на существующие риски, чтобы они были готовы быстро реагировать на новые угрозы. В перечень вирусов, способных вызвать катастрофическую пандемию, ранее были включены SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, вирус Эбола, вирус Зика, вирус Нипах, коронавирусы, вызывающие ближневосточный респираторный синдром (MERS) и тяжёлый острый респираторный синдром (SARS).

Читать полностью

«Постараемся приехать»: Владимир Путин пообещал быть на открытии СКИФа в Новосибирск

Президент России Владимир Путин прокомментировал перспективы ЦКП «СКИФ», который планируют запустить в Новосибирске. Технический запуск проекта ожидается до конца 2025 года, исследования начнутся в 2026 году. Журналист радио «Городская волна» Иван Двойничников поинтересовался, как привлечь молодых ученых для работы на СКИФе и сможет ли глава государства приехать на его открытие.

Владимир Путин отметил, что идея о создании ЦКП СКИФ возникла в 2018 году и была озвучена в ходе Совета по науке при президенте России представителями ИЯФ СО РАН.

Читать полностью

Новосибирские ученые создали новый сенсор для взвешивания транспортных средств в движении

Ученые Новосибирского государственного университета запатентовали новую разработку для умных дорог — распределенный оптоволоконный датчик, который, позволяет точно взвешивать грузовики прямо в движении. Система создана в рамках проекта по развитию искусственного интеллекта в городской среде. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Традиционные системы взвешивания в движении часто используют дорогие оптические волокна со специальными решетками. Как указано в описании полезной модели, новая конструкция обходится стандартным оптоволокном, что, по замыслу разработчиков, может значительно удешевить технологию. Чувствительный элемент предлагается укладывать под асфальт поперек полосы движения.

Читать полностью

Вирусолог объяснил увеличение числа случаев бешенства в Новосибирской области

В Новосибирской области продолжает расти число выявленных случаев бешенства среди диких и домашних животных. Осенью текущего года документы об объявлении карантина в том или ином населенном пункте подписываются практически еженедельно. За неполные одиннадцать месяцев количества случаев бешенства уже в  два раза больше, чем в 2024 году. Infopro54 задал вопрос о причинах происходящего доктору биологических наук, директору научно-исследовательского института вирусологии ФИЦ ФТМ Александру Шестопалову.

— Александр Михайлович, в Новосибирской области двукратный рост числа зарегистрированных случаев бешенства. Насколько это тревожная ситуация?

Читать полностью

Астрономы НГУ рассказали о метеорном буме над Новосибирском

Любители наблюдений за ночным небом в ноябре смогут увидеть метеорный поток Леониды. По данным специалистов НГУ, пик его активности приходится на 17 ноября. Этот поток, который исходит из созвездия Льва, обычно приносит около 10-15 метеоров в час. Радиант потока поднимается высоко в небе во второй половине ночи, создавая быстрые и эффектные метеоры.

Интересно, что пик активности Леонидов, когда в небе могут появляться сотни и даже тысячи метеоров в час, ожидается в 2030-х годах. Это произойдет благодаря возвращению родительской кометы 55P/Swift-Tuttle в 2031 году, которая вновь приблизится к Земле.

Читать полностью

Для Кольцово предлагают ввести научную ипотеку

Рядом с ЦКП «СКИФ» в районе Кольцово планируется построить городок. Специфику этого проекта прокомментировал мэр наукограда, вице-президент Союза развития наукоградов России Николай Красников.

— Это не обычное жилье, а прежде всего, зона временного проживания гостиничного типа. В тоже время мы рассчитываем, что после запуска СКИФа мы также сможем добиться строительства жилья для ученых и специалистов ЦКП, — пояснил Красников.

Читать полностью

Евгений Дюков: чай в России постепенно вытесняет с рынка кофе и алкоголь

Бармены и бариста многих заведений общепита изучают искусство составления чайных композиций, ориентируясь на запросы клиентов

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

Я согласен (согласна)

 
×
Поиск по автору:
×
Январь 2026
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031  
×





    Выражаю согласие на обработку персональных данных, указанных при заполнении формы «Предложить новость» в соответствии с Политикой конфиденциальности
    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:


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

      ×

        Участие в конференции бесплатно







        [recaptcha size:compact]
        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