Биомолекула


Гео и язык канала: Россия, Русский
Категория: Образование


Официальный канал портала "Биомолекула" о молекулярной биологии, генетике, медицине и т.п.
Наш чат: https://t.me/biomol_chat
Наш сайт: https://biomolecula.ru
Администраторы:
@batch2k
@andrejpan
По поводу сотрудничества: @aleksandra_k25

Связанные каналы  |  Похожие каналы

Гео и язык канала
Россия, Русский
Категория
Образование
Статистика
Фильтр публикаций


Авторы и редакторы Биомолекулы Надежда Потапова и Элина Стоянова и вошли в шорт-лист премии «Книга года — 2026» с книгой  «Профессия — биоинженер: От бактерий до киборгов».

Книга вышла в издательстве «Альпина.Дети» в серии «Крутая работа». Она рассказывает о том, кто такой биоинженер и чем он занимается. А ещё — о том, правда ли биоинженер может создать лекарство от всех болезней и почему он так любит порядок и чистоту. Книга написана для детей от 9 лет, но будет интересна и взрослым. А ещё в книге нарисованы коты Надежды 🐱

Поздравляем наших коллег от всей души! Желаем им новых книг, благодарных читателей и дальнейших успехов✨

Мы гордимся вами! 💚


В белковом редизайне есть интересный подход — искать новые белки прямо в специальном пространстве, где каждый белок представлен набором чисел.
Такое пространство называют латентным.

Специальная нейросеть — автокодировщик — учится превращать длинную белковую последовательность в короткий набор чисел, а затем собирать последовательность обратно. Получается своеобразное «сжатие»: в небольшом наборе чисел должна сохраниться самая важная информация о белке — его устройстве, функции и особенностях, общих для родственных молекул.

Если два белка находятся рядом в обычном пространстве последовательностей, это означает, что они отличаются небольшим числом аминокислот. Но в латентном пространстве рядом могут оказаться белки, которые различаются сразу по десяткам позиций, но при этом сохраняют похожее устройство и функцию.

То есть вместо того, чтобы двигаться по буквам: мутация → ещё мутация → ещё мутация → … можно сделать шаг в латентном пространстве и получить сразу новый белок с согласованным набором мутаций.

Но и здесь есть проблема: обычный автокодировщик оставляет в пространстве пустоты, где модель не знает, какому белку соответствуют координаты. Для этого используют вариационные автокодировщики (VAE). Они организуют пространство так, чтобы между известными белками не оставалось таких провалов: соседние точки становятся осмысленными, а переход от одной к другой — более предсказуемым.

Получается карта белковой вселенной, по которой можно перемещаться, вместо того чтобы перебирать аминокислоты одну за другой.

На коллаже — три шага этой идеи: как последовательность превращается в латентное пространство, как располагаются в нем белки и как это пространство становится пригодным для поиска новых вариантов.

Подробности, как обычно, в нашей новой статье, подготовленной при поддержке Центрального университета.

#Биомолекула_инфографика


Представляем вам генерального партнера конкурса «Био|Мол|Текст»-2026/2027 — компанию BIOCAD!

BIOCAD — ведущая биотехнологическая компания России основанная в 2001 году, осуществляющая полный цикл разработки, исследований и производства препаратов для лечения онкологических, аутоиммунных и наследственных заболеваний.

BIOCAD объединяет научно-исследовательские центры мирового уровня, современное фармацевтическое и биотехнологическое производство, доклинические и клинические исследования, соответствующие международным стандартам.

Компания BIOCAD на правах генерального партнёра учредила на нашем конкурсе номинацию «Академия & Бизнес», авторы которой рассказывают о самых интересных примерах соприкосновения науки и денег — кстати, вы еще можете подать статью на конкурс в эту номинацию!

История BIOCAD — это как раз про то, как фундаментальная наука становится реальным продуктом. И если вам интересно, какие методы стоят за созданием современных лекарств, советуем заглянуть в наш спецпроект «Молекулярная динамика».

#Биомолтекст2026_инфо


Иногда дефект одного фермента приводит к развитию клинически разных заболеваний! Так происходит и при дефиците лизосомной кислой липазы.

Еще около 50-ти лет назад ученые и врачи считали, что болезнь Вольмана и болезнь накопления эфиров холестерина (БНЭХ) — это два не связанных заболевания. Но оказалось, что обе эти болезни — это разные проявления дефекта одного и того же фермента, лизосомной кислой липазы.

При недостатке этого фермента жиры начинают накапливаться внутри клеток, особенно в печени. Но меняется не только сама печень: у пациентов нарушается и липидный профиль крови. Повышаются ЛПНП (липопротеины низкой плотности) и триглицериды, а уровень ЛПВП (липопротеинов высокой плотности) снижается. 

На рисунке показано, чем эти два типа липопротеинов отличаются структурно. Но стоит учесть и функциональные различия! 
Если очень просто, то ЛПНП доставляют холестерин из печени к клеткам, тогда как ЛПВП, наоборот, забирают его избыток из тканей и возвращают в печень.

Больше о дефиците лизосомной кислой липазы — в нашей новой статье.

#Биомолекула_инфографика


Найти потенциальную мишень для терапии — еще не значит получить из неё лекарство. Владимир Науменко, руководитель Лаборатории нейрогеномики поведения ИЦиГ СО РАН, рассказывает, почему вмешательство в один молекулярный механизм может затронуть множество других процессов в организме и почему без фундаментальных исследований безопасное лекарство создать невозможно.

Читайте полное интервью на нашем сайте!

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.

#Биомолекула_БиологияВРоссии


Набор в Школу юного биолога

Начинает занятия Школа юного биолога Московской гимназии на Юго-Западе №1543 им. Ю. В. Завельского.

🗓 Когда: занятия проводятся по пятницам с 16:30. Длительность— 2–2,5 часа

🏛 Где: Москва, ул. 26 Бакинских комиссаров, д. 3, корп. 5, каб. 2

📄 Для участия в занятиях необходимо зарегистрироваться на сайте mos.ru, код программы на портале: 2380054, название кружка «Школа юного биолога».

Приступить к занятиям можно в любую пятницу. Занятия бесплатные.

Сайты школы и ее биокласса: 1543.ru, bioclass.ru


Эта книга — один из немногих примеров научно-популярной литературы для детей, где вроде бы сложные физические и естественно-научные процессы преподаются в достаточно понятной для восприятия форме. Из «Плюсов и минусов» мы не только узнаем о преимуществах и недостатках разных видов электростанций, но погрузимся в увлекательное путешествие в мир электронов, зарядов и энергии, которое будет интересно как детям, так и взрослым, желающим освежить свои знания.

Оценка «Биомолекулы»: 8/10

Кому подойдет: школьникам, которые интересуются естествознанием, экологией и практическим использованием физических законов в повседневной жизни.

Читайте на сайте.

Автор: Анна Гобова

#Биомолекула_рецензия


Видео недоступно для предпросмотра
Смотреть в Telegram
Про раскопки скифских захоронений из Долины Царей нам рассказал палеогенетик и руководитель Лаборатории палеогеномики Европейского университета в Санкт-Петербурге Артём Недолужко.

Читайте полную статью «Машина времени: как палеогеномика меняет историю» по ссылке.

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.
#Биомолекула_БиологияВРоссии


Наша новая статья посвящена туляремии. Туляремия — это зоонозное заболевание, так же как болезнь Лайма, клещевой энцефалит и бешенство. Возбудитель туляремии — бактерия Francisella tularensis — циркулирует среди диких животных: зайцев, диких кроликов, полевок, ондатр, бурундуков, бобров, водяных крыс. Однако заражать человека могут и другие животные: например, домашние кошки. Они могут быть носителями возбудителя, при это не имея выраженных симптомов. Основной путь заражения — через укусы клещей и кровососущих насекомых, а также через зараженную воду.

Предотвратить заражение помогут репелленты и защита от клещей, борьба с грызунами, а также осторожность при контакте с дикими животными. Но самая классная и обнадеживающая новость в том, что существует вакцина!

Именно вакцине от туляремии посвящена наша новая статья.

#Биомолекула_инфографика


Трудно указать конкретный момент появления оптогенетики. Петер Хегеманн предположил существование необычно быстрого светочувствительного канала, а его группа нашла гены соответствующих белков. Георг Нагель экспериментально показал, что эти белки действительно так и работают, и охарактеризовал быстрый катионный канал ChR2. Карл Дайссерот перенес ChR2 сначала в нейроны, а затем и в живой мозг, превратив это открытие в инструмент управления активностью нейронных популяций.

Исследователи и раньше вмешивались в работу мозга с помощью электрической стимуляции, фармакологических воздействий и повреждения отдельных областей. Оптогенетика позволила делать это гораздо избирательнее и точнее во времени: изменять активность выбранных клеток в миллисекундном масштабе и наблюдать последствия для нервной системы и поведения, делая выводы о функции конкретных клеток и нейронных цепей.

История метода сложилась из очень разных исследовательских траекторий. Дайссерот пришел к нему из психиатрии, Хегеманн около пятнадцати лет пытался понять, как одноклеточная водоросль реагирует на свет, а Нагель специализировался на мембранных белках и ионных токах. В итоге исследования, первоначально далекие от задачи управления мозгом, сошлись в этом удивительном методе современной нейронауки.

Читайте на нашем сайте.

Автор: Диана Саликова

#Биомолекула_новость


Бактерии постоянно сталкиваются с вирусами — бактериофагами. И для защиты от них у них есть целый арсенал защитных систем, многие из которых по принципу действия удивительно напоминают иммунные механизмы эукариотических клеток.

Одна из таких систем — PARIS (Phage Anti-Restriction Induced System). За этим романтичным названием скрывается система обнаружения вероломных преступников. При этом она обнаруживает даже не самого фага, а его защитный белок Ocr, который имитирует ДНК и блокирует некоторые бактериальные системы защиты, в том числе системы рестрикции-модификации и BREX. Получается своеобразная «защита от защиты»: PARIS распознает попытку вируса отключить бактериальный иммунитет.

На схеме показано, как устроена эта система. Белки AriA и AriB собираются в крупный комплекс массой около 425 кДа (для сравнения — масса гемоглобина человека ≈ 67 кДа), напоминающий пропеллер. AriA содержит ABC-АТФазный домен и выполняет функцию сенсора, а AriB содержит нуклеазу TOPRIM, которая становится активной после обнаружения вирусной атаки.

Артем Исаев, герой нашего нового интервью, и его коллеги с помощью криоэлектронной микроскопии показали, что комплекс состоит из шести молекул AriA и трёх субъединиц AriB. После распознавания Ocr белок AriB высвобождается из комплекса и образует активную нуклеазу, которая разрушает лизиновую тРНК, блокируя синтез белка. В результате рост бактерии останавливается или клетка погибает вместе с заражающим её вирусом.

Что именно показано на рисунке?

a. Схематично показана интегрированная в геном E. coli сателлитная частица фага P4, несущая гены гены AriA и AriB. b. Показана организация генов PARIS и доменов соответствующих белков. c. Показаны предсказанные с помощью AlphaFold2 структуры AriA и AriB в виде гомодимеров. d. Результаты эксклюзионной хроматографии показывают, что AriA и AriB совместно очищаются и образуют комплекс размером примерно 430 кДа. e. Показаны экспериментально полученные карты электронной плотности комплекса PARIS.

Таким образом, PARIS работает как многоступенчатая система: AriA обнаруживает вирусный белок Ocr → AriB высвобождается → активируется нуклеаза → разрушается тРНК → прекращается синтез белка.

Статья была опубликована в журнале Nature 7 августа 2024 года.

Больше о работе Артема Исаева и его лаборатории — в нашем новом интервью.

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.

#Биомолекула_БиологияВРоссии


Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»

Краски мертвого мира

Полтора века вымерших животных раскрашивали почти наугад: считалось, что цвета потеряны безвозвратно. Но в исключительно сохранившихся окаменелостях уцелели следы меланосом — органелл, по форме которых можно судить о былой окраске животных. И оказалось, что окрас работает как улика: он рассказывает, как животное жило, от кого пряталось и кому подавало сигналы.

Читайте на нашем сайте.

Автор: Константин Рыбаков

#Биомолтекст2026_27


Наряду с распространёнными причинами развития печеночной недостаточности существует и редкая, но не менее значимая причина — дефицит лизосомной кислой липазы (ДЛКЛ). 

При этом заболевании нарушается работа фермента, который участвует в расщеплении эфиров холестерина и триглицеридов. Они начинают накапливаться внутри клеток, постепенно повреждая ткани и нарушая работу печени.

Долгое время ДЛКЛ было сложно распознать: это редкое заболевание, а его проявления могут напоминать гораздо более распространенные болезни печени.

Но сегодня генетические и биохимические методы позволяют установить диагноз точнее! Например, стало известно, что за заболеванием стоит мутация в гене LIPA, кодирующем лизосомную кислую липазу.

Больше об истории изучения ДЛКЛ, его диагностике и современных подходах к лечению — в нашей новой статье.

#Биомолекула_биофак


Можно ли научить ИИ искать белки с нужными свойствами, почти не проводя экспериментов? Оказывается, да. Или почти да.

Белковая языковая модель (БЯМ, да прямо как большая языковая модель типа chatGPT, только эта — белковая) умеет превращать последовательность аминокислот в набор чисел — эмбеддинг. В нём зашифрована информация о белке: похожие последовательности оказываются похожими и в этих числах тоже.

Но есть проблема! Сама эта языковая модель понятия не имеет, что именно нужно именно нам — никто не давал такой задачи. Она училась на природных белках и хорошо понимает, какие последовательности выглядят «естественно». А нам, например, нужен фермент с максимально высокой активностью и при этом устойчивостью при определённой температуре. Ну, мы вообще много хотим, конечно!

Поэтому поверх языковой модели можно поставить небольшую модель, выполняющую функцию оценщика. Ей показывают результаты экспериментов на небольшом числе вариантов и учат находить связь между эмбеддингом и нужным именно нам свойством. Вот такая последовательность термостабильна, а такая — не очень.

Причём данных нужно на удивление немного: примерно полутора десятков экспериментально проверенных вариантов уже может хватить, чтобы маленькая модель начала находить закономерности в эмбеддингах и характеристиках.

Дальше начинается цикл: предсказать последовательности → выбрать лучшие варианты → проверить в лаборатории → добавить результаты → предсказать снова.

Подробнее о том, как машинное обучение превращает направленную эволюцию белков из перебора в управляемый поиск, — в нашей новой статье, подготовленной при поддержке Центрального университета.

#Биомолекула_инфографика




Можно ли вывести мышей с определенным поведением — и превратить их в модель для изучения антидепрессантов?

Оказывается, да. В Лаборатории нейрогеномики поведения ИЦиГ СО РАН, где работает Владимир Науменко, герой нашего нового интервью, ученые проводили генетическую селекцию мышей по выраженности каталептического замирания — врожденной реакции, при которой животное на некоторое время замирает в ответ на определённое воздействие.

Исследователи отбирали мышей, у которых эта реакция проявлялась особенно сильно и в результате получили линии, в которых около 70% животных замирали, если их брали за шкирку. Прямо как котята!

Но самое интересное обнаружилось позже. Эти мыши оказались чувствительны к антидепрессантам — ингибиторам обратного захвата серотонина. После введения препарата животные переставали демонстрировать характерную реакцию замирания.
Кроме того, у этих животных обнаружили выраженные депрессивно-подобные особенности поведения. Получилась генетически обусловленная модель, на которой можно исследовать связь между наследственными особенностями, работой серотониновой системы и поведением.

О том, как учёные выводят животных с необычными поведенческими особенностями и что такие модели могут рассказать о работе мозга, Владимир Науменко рассказал в интервью Биомолекуле.

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.

#Биомолекула_БиологияВРоссии


Из нового выпуска дайджеста вы узнаете о скрытых механизмах, управляющих здоровьем женщины. Мы с вами заглянем внутрь живой клетки с помощью новейших методов визуализации и машинного обучения. Также вы узнаете об уникальной тактике бактерий, умеющих ослаблять зубную боль, и о том, почему во время приема антибиотиков лучше отказаться от сахара.

Читайте на нашем сайте.

Приятного чтения!

Автор: Андрей Бахтюков

#Биомолекула_дайджест


Принято считать, что орфанные заболевания — это болезни, которые встречаются очень-очень редко. Но если посмотреть на них вместе, то картина оказывается совсем другой.

По данным анализа базы Orphanet, орфанными заболеваниями живут 3,5–5,9% людей в мире — это примерно 263–446 миллионов человек.

При этом отдельные болезни действительно встречаются очень редко, а их симптомы нередко похожи на признаки гораздо более распространенных патологий. Поэтому поставить правильный диагноз — не самая простая задача.

Особое место среди орфанных заболеваний занимают лизосомные болезни накопления. Это большая группа наследственных патологий, включающая более 70 разных диагнозов. Об одной из них — дефиците лизосомной кислой липазы (ДЛКЛ) — мы рассказываем в нашей новой статье.

А если вы не были знакомы с орфанными заболеваниями, приглашаем почитать и другие материалы нашего спецпроекта «Орфанные заболевания» на Биомолекуле.

#Биомолекула_биофак


Что почитать у Владимира Науменко?

Исследования Владимира Науменко, героя нашего нового интервью, и его коллег объединяет одна большая тема — как серотониновая система, нейротрофические факторы и генетические особенности связаны с поведением. 

🧠 Как серотонин связан с аутистическим поведением?

В этой работе исследовали роль рецептора 5-HT1A в поведении мышей линии BTBR — модели аутистического поведения. Сверхэкспрессия рецептора в гиппокампе уменьшала стереотипное поведение и одновременно меняла экспрессию 5-HT7 и TrkB, показывая связь серотониновой и BDNF-систем.

🧬 BDNF, дофамин и аутистическое поведение

Учёные изучили роль нейротрофического фактора BDNF у мышей BTBR и его связь с дофаминовой системой. Введение BDNF и его сверхэкспрессия позволили сравнить разные способы воздействия на поведение и молекулярные механизмы мозга.

🔬 Большой обзор серотониновой системы при аутизме

Обзор посвящён тому, что известно о роли серотонина при аутизме: от транспортёра 5-HTT и ферментов его синтеза и метаболизма до различных серотониновых рецепторов. Авторы также рассматривают современные подходы к изучению регуляции этих систем.

💊 5-HT7: можно ли воздействовать на серотониновый рецептор?

В этой работе сверхэкспрессия рецептора 5-HT7 в области ядер шва с помощью вирусного вектора сопровождалась антидепрессивным эффектом у мышей. Исследователи также изучили, как такое вмешательство меняет работу серотониновой системы мозга.

🔗 Когда серотониновый рецептор встречается с TrkB

Учёные исследовали взаимодействие рецептора 5-HT2A с рецептором нейротрофического фактора TrkB. Эксперименты показали, что эти белки могут образовывать комплексы и влиять на функцию друг друга.

🧩 Семь рецепторов — и несколько сложных форм поведения

Большой обзор посвящён семейству 5-HT-рецепторов и их роли в агрессии, депрессии и суицидальном поведении. Авторы разбирают, чем отличаются функции отдельных подтипов рецепторов и какие механизмы связывают их с поведением.

🚀 Что происходит с серотонином и нейротрофинами в космосе?

Необычная работа посвящена влиянию космического полёта на мозг. Авторы рассматривают данные экспериментов «Бион-М1» и других исследований, анализируя изменения генов серотониновой и дофаминовой систем, а также нейротрофических факторов.

🔄 Как серотониновые рецепторы регулируют друг друга?

Ещё в 2015 году исследователи показали функциональное взаимодействие рецепторов 5-HT1A и 5-HT2A. Активация одного рецептора могла менять поведенческие и физиологические эффекты другого, указывая на сложную взаимную регуляцию серотониновой системы.

🌱 BDNF может менять работу серотониновой системы

В исследовании на мышах с генетической предрасположенностью к депрессивно-подобному поведению изучали влияние BDNF. Фактор менял экспрессию нескольких ключевых компонентов серотониновой системы, включая TPH2, 5-HT1A и 5-HT2A.

🐀 Серотонин и генетически обусловленная агрессия

Исследователи сравнили крыс, которых на протяжении десятков поколений отбирали по высокому или низкому уровню агрессии. У агрессивных животных обнаружили отличия в плотности 5-HT1A-рецепторов, уровне его мРНК и функциональных реакциях системы.

⚙️ Что происходит с 5-HT1A при депрессии?

Эта работа посвящена пальмитилированию рецептора 5-HT1A — модификации, которая влияет на его работу. Авторы связали снижение активности фермента ZDHHC21 и уровня пальмитилирования рецептора с изменениями серотониновой сигнализации и депрессивно-подобным поведением.

Больше о Владимире Науменко, его лаборатории и исследованиях генетики поведения — на сайте Биомолекулы.

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.

#Биомолекула_БиологияВРоссии

883 0 14 1 18

Что происходит, когда бактерия теряет защиту от фагов?

Бактериофаги — это вирусы, которые заражают бактерии. На картинке — фотографии чашек с бактериями, и видно, насколько успешно фаги могут заражать клетки: тёмные пятна — зоны лизиса, где бактерии были уничтожены вирусами.

Слева показано, что происходит с бактериями без системы иммунитета и с работающей системой защиты при заражении разными фагами — T7, Sxt1 и λ в разных концентрациях. Справа — аналогичный эксперимент с фагами HK22, HK75, HK446, HK578 и HK97.

Больше о том, какие системы бактериального иммунитета уже удалось обнаружить и как ученые ищут новые механизмы защиты, а также о том, как устроена и чем живет современная лаборатория в Сколково — читайте в нашем новом интервью с Артемом Исаевым!

Проект «Биология в России: люди и открытия» реализуется Биомолекулой при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий». Партнером проекта выступила компания BioinnLabs.

#Биомолекула_БиологияВРоссии

Показано 20 последних публикаций.