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

Ольга Петрякова: Новосибирские предприниматели опасаются цифрового рубля

Бизнес считает, что крупные заказчики будут внедрять его в добровольно-принудительном порядке в отношениях с контрагентами

Рубрики : Наука

Регионы : Регион не задан

Теги :Теги не заданы

0
0

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

Исследования на источнике СКИФ будут «игрой вдолгую»

В рамках пленарного заседания форума «Технопром» «Роль установок класса «мегасайенс» в реализации национальных проектов технологического лидерства», который проходит в Новосибирске, участники обсудили сферы применения установки ЦКП «СКИФ», которая была открыта в регионе в начале августа.

Директор ФГБУН «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», академик РАН рамках ЦКП СКИФ Валерий Бухтияров отметил, что в проведении исследований на синхротроне заинтересованы компании, которые принимают активное участие в реализации национальных проектов технологического лидерства.

Читать полностью

Новосибирские ученые разработали новое средство против гриппа на основе полыни

Ученые ГНЦ ВБ «Вектор» и Центрального сибирского ботанического сада СО РАН запатентовали новое противовирусное средство на основе полыни туполопастной. Это растение, широко распространенное в Южной Сибири, оказалось эффективным в борьбе с вирусом гриппа А. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.

Растения рода полыней давно используются для лечения различных заболеваний. Они известны богатым составом биологически активных веществ (фенольные соединения, флавоноиды, катехины, кумарины, эфирные масла и т. д.). Самый известный представитель рода — полынь горькая. В разработке новосибирских ученых используется полынь туполопастная. Ранее этот вид не изучался с точки зрения вирусологии.

Читать полностью

На станции СКИФа будут искать «невидимое» золото и частицы Тунгусского метеорита

На экспериментальной станции «Микрофокус» Центра коллективного пользования «СКИФ» стартуют первые исследования — они помогут ученым находить ценные элементы в рудах с крайне низкой концентрацией и изучать следы космического тела, упавшего в Сибири в 1908 году.

Станцию осмотрел президент России Владимир Путин в ходе церемонии открытия СКИФ. «Микрофокус» позволяет проводить рентгенофлуоресцентный анализ на пучках синхротронного излучения: метод помогает выявлять микросодержания ценных элементов (вплоть до 1 мг на тонну) и строить трёхмерные карты распределения полезных ископаемых в образцах.

Читать полностью

Пробиотик нового поколения из алтайских бактерий создают в Новосибирске

Студентка НГУ Алина Титенко создаёт пробиотик нового поколения — в его основе природные штаммы Lactobacillus, найденные на Алтае. Проект развивается при поддержке Стартап‑студии НГУ и Фонда содействия инновациям.

— Ключевая проблема существующих пробиотиков — снижение активности бактерий при длительном культивировании в лаборатории. Алтайские изоляты лишены этого недостатка: они сохраняют высокий метаболический потенциал, — пояснили в пресс-службе НГУ.

Читать полностью

Новосибирский учёный впервые обнаружил на Алтае дозорщика-императора

В июле 2026 года на территории Алтайского биосферного заповедника прошла энтомологическая экспедиция. Исследования велись на двух участках — в прибрежной зоне Телецкого озера и в высокогорной Джулукульской котловине. Учёные изучали видовой состав дневных бабочек и стрекоз, а также уточняли аннотированный список энтомофауны заповедника. Были обнаружены виды, которые ранее в Республике Алтай не встречались.

Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН Олег Костерин в ходе экспедиции обнаружил дозорщика-императора (Anax imperator) и стрекозу Фонсколомба (Sympetrum fonscolombii). Обе находки сделаны на реке Камга, недалеко от её устья. Это первая регистрация в Республике Алтай данных видов стрекоз.

Читать полностью

Ольга Петрякова: Новосибирские предприниматели опасаются цифрового рубля

Бизнес считает, что крупные заказчики будут внедрять его в добровольно-принудительном порядке в отношениях с контрагентами

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