?

Log in

Предыдущие 10

29 июн, 2014

Мадера-пати

биомолекула.ру: Голактеко опасносте: ДНК-роботы в живом организме

биомолекула.ру: Голактеко опасносте: ДНК-роботы в живом организме

2 фев, 2014

Космос, Рассел, Земля, Марс, Чайник

[reposted post] Биотехнологии будущего – 2014

Современная биология и биотехнологии будущего http://www.futurebiotech.ru/ – это серия образовательных мероприятий для биологов и предпринимателей, рассматривающих перспективность вложений в наукоемкие области. На мой взгляд, самые интересные мероприятия – зимние и летние школы, в которых могут бесплатно поучаствовать молодые ученые, студенты и аспиранты, чтобы в течение нескольких дней насыщенной образовательной программы познакомиться с интересными людьми, послушать лекции очень сильных специалистов разных областей науки, узнать много нового и поделиться своими собственными идеями с коллегами. Чтобы попасть на школу нужно пройти отбор (в этом году конкурс был, если не ошибаюсь, 7.5 человек на место), написав заявку в форме эссе. Я рекомендую молодым исследователям следить за объявлением таких школ и подавать заявки на участие: http://vk.com/futurebiotech. На школах внимание уделяется как обсуждению фундаментальных научных исследований, так и обсуждению проблем сотрудничества науки и инновационного бизнеса.

Мне бы хотелось поделиться некоторыми интересными событиями, которые происходили на зимней школе Futurebiotech 2014 в Звенигороде (ближнее Подмосковье) 26 января — 1 февраля. Начну с рассказа о небольшой отечественной команде Visual Science, представитель которой рассказал на школе о том, как их группа создает визуализированные обзоры научной литературы по исследованию структур молекул, вирусов и некоторых других биологических объектов с использованием самых современных научных данных и навыков в области дизайна. Результатом этой деятельности являются замечательные по красоте и точности модели биологических объектов, нередко детализированные до отдельных атомов. Стоит отметить, что при поступлении новых экспериментальных данных модели уточняются. По сути это достаточно оригинальный способ представления и обобщения данных.

Ниже представлено изображение вируса иммунодефицита человека, сконструированное на основании 33 научных публикаций. Модель включила в себя как данные рентгеноструктурного анализа отдельных белков вируса, так и данные микроскопических исследований его структуры и исследований в области молекулярной биологии, в которых изучался количественный и качественный молекулярный состав этого вируса. Подробное описание картинки и подписи к ней можно посмотреть тут: http://visualscience.ru/projects/hiv/illustrations/. Справа от ВИЧ приведено подробное изображение иммуноглобулина IgG. Это антитело, которое связывается с чужеродными частицами, проникающими в наш организм, что позволяет узнавать их и нейтрализовать при помощи клеток иммунной системы. Под ними изображены вирус папилломы человека и вирус гриппа H1N1. Вирус папилломы человека является причиной рака шейки матки. От этого вируса сегодня существует эффективная вакцина.

Вирус иммунодефицита человека. Источник: http://visualscience.ru/feature-img/hiv/hiv-hq-images/human-immunodeficiency-virus-HIV-5.jpg
Иммуноглобулина IgG. Источник: http://visualscience.ru/feature-img/immunoglobulin/immunoglobulin-g-1.jpg
Вирус папилломы человека. Источник: http://visualscience.ru/feature-img/papilloma/hpv.jpg
Вирус гриппа H1N1. Источник: http://visualscience.ru/feature-img/influenza/influenza-ru.jpg

Кстати, одна из самых увлекательных лекций этой школы тоже была посвящена вирусам. Эту лекцию читал доктор биологических наук Вадим Израилевич Агол – очень известный вирусолог и просто замечательный человек. В своей лекции Вадим Израилевич рассказывал о том, что хотя с вирусами, вызывающими тяжелые патологии, можно и нужно бороться, не все вирусы являются злом для человека. Во-первых, вирусы сыграли огромную роль в эволюции живых организмов, осуществляя горизонтальный перенос генов между видами. Например, ген белка синцитина является эндогенным вирусом, т.е. это эволюционировавший кусочек вируса, некогда встроившегося в геном нашего далекого предка. Сейчас синцитин необходим для нормального формирования плаценты человека. Кроме того вирусы могут быть использованы как средство генной терапии для лечения некоторых врожденных заболеваний. Интересно, что многие негативные последствия вирусных инфекций связаны не столько с действием самого вируса, сколько с чрезмерно активным действием нашей иммунной системы. Между вирусом и иммунной системой возникает “гонка вооружений”, последствия которой часто драматичны. Но вирусы далеко не всегда заинтересованы в гибели своих хозяев и при длительной ко-эволюции хозяина и вируса могут достигаться и взаимовыгодные отношения. В конце лекции Вадим Израилевич сделал интересный форсайт – прогноз, что будущее – это не человек и робот, а человек и вирус, что в скором времени будут не только вирусы для лечения заболеваний, но и генетически измененные вирусы настроения, вирусы, делающие из нас атлетов и улучшающих возможности нашего организма, которые будут продаваться в аптеках рядом с обычными лекарствами. Лично мне было интересно узнать про необычный вирус тли и растений, который влияет на поведение первой: тля, зараженная вирусом, предпочитает питаться незараженными растениями, что способствует более эффективному распространению инфекции.
Бурную дискуссию вызвала лекции ученого из Австрии Bojan Zagrovic, который поделился своими исследованиями, посвященными изучению происхождения генетического кода. Как известно, молекулы РНК кодируют белки посредством триплетов: три нуклеотида молекулы РНК составляют кодон, который кодирует одну аминокислоту. Правило соответствия кодонов и аминокислот называется генетическим кодом, который одинаков у представителей всевозможных групп организмов (исключения бывают, но это редкость). Сегодня во всех клетках синтез белков происходит, главным образом, с участием рибосом – специальных молекулярных машин, в состав которых входит РНК и белки. Каким же образом осуществлялся синтез белков, когда рибосомы еще не существовали?

Стереохимическая гипотеза появления генетического кода гласит, что нуклеотиды, из которых состоит любая молекула РНК, могут взаимодействовать с аминокислотами непосредственно, причем есть интересная закономерность: в случае нуклеотидов пиримидинов (цитозинов и урацилов) чем лучше нуклеотид связывает ту или иную аминокислоту, тем в среднем богаче этим нуклеотидом кодон аминокислоты в универсальном генетическом коде.
Триплеты на молекуле РНК и универсальный генетический код. Источники картинок: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/RNA-codons.png; http://www.clker.com/cliparts/M/p/0/K/I/B/genetic-code-rna-black-and-white-hi.png

Bojan Zagrovic и его группа развили эту идею и показали, что существует статистически достоверное соответствие между нуклеотидным составом кодирующих участков молекул РНК и предпочтительным связыванием аминокислот кодируемых ими белков. Это удивительное наблюдение с одной стороны является аргументом в пользу стереохимической гипотезы происхождения генетического когда, а с другой стороны свидетельствует о том, что многие молекулы РНК и белки, которые ими кодируются, должны взаимодействовать напрямую даже сейчас, когда во всех клетках есть рибосомы. Это понятно: такое соответствие должно поддерживаться средствами естественного отбора, а значит, оно должно быть функционально важным.
Соотношение между пиримидиновым составом молекул РНК (долей C и T нуклеотидов в участке последовательности РНК) и сродством с пиримидинами соответствующего участка аминокислотной последовательности белка. Источник: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3817144/bin/rna-10-1248-g1.jpg

Действительно, известны примеры, когда белки связываются со своей РНК, но эти примеры не очень распространены, несмотря на активное изучение РНК-белковых взаимодействий. Сложно поверить, что такое большое количество белков, причем из совершенно разных организмов (исследовалось 15 видов, принадлежащих к группам бактерий, архей и эукариот), взаимодействуют со своими РНК, и, что никто этого до сих пор не обнаружил. Тем не менее, можно представить несколько универсальных проблем, с которыми сталкивается клетка при синтезе любого белка:

1. Как остановить синтез белка, если его стало слишком много? Такая проблема имеет множество решений: есть специальные белки, которые избирательно останавливают либо синтез РНК, либо синтез белков в некоторых подобных случаях. Это могут быть белки, которые кодируются совсем другими молекулами РНК. Тем не менее, связывание белков со своей собственной РНК гипотетически может быть универсальным механизмом отрицательной обратной связи: если белка слишком много, он связывает свою РНК, и синтез новых молекул этого белка останавливается. На первый взгляд это применимо при синтезе почти любых белков почти в любом организме.

2. Достаточно часто белки сворачиваются неправильно, что представляет угрозу для клетки. Неправильно свернутые белки неправильно работают и могут нарушать всевозможные клеточные процессы. Поэтому пригодились бы универсальные механизмы устранения белков, которые плохо свернулись. Свернутый белок обладает сложной нелинейной структурой и, вероятно, будет хуже взаимодействовать со своей собственной РНК, чем белок, который свернулся плохо и имеет линейные, несвернутые участки. Такие участки белка, где бы они не возникали, могли бы связываться с собственной молекулой РНК, а образование такого комплекса могло бы служить сигналом, что белок некачественный и что его нужно устранить.

Эти гипотезы не выглядят убедительными и имеют ряд проблем, но если что-нибудь из этого окажется правдой хотя бы в некотором приближении, это будет очень интересно.

Сложно описать подробно все научные темы, которые обсуждались на школе. Лично мне запомнилась лекция доктора биологических наук Елизаветы Александровны Бонч-Осмоловской о термофильных бактериях, обитающих в самых разнообразных местах, некоторые из которых способны существовать при температуре около 120°C: вода может быть жидкой при такой температуре в условиях высокого давления, а белки могут сохранять устойчивость за счет, так называемых, дисульфидных мостиков – связей между атомами серы. Некоторые не менее интересные темы не упоминаются в этой статье только потому, что сколь-либо связанный рассказ о них потребует очень большого количества пояснений. Как я понимаю, лекции снимались на видео и вскоре будут доступны на сайте школы.

Кроме научной составляющей на школе была интересная командная работа для участников: коллективная попытка представить себе будущее биотехнологий, а также круглые столы, на которых обсуждали вопросы взаимодействия между научными коллективами, давали советы по написанию статей и рецензий, поиску финансирования для научных проектов, выбору лабораторий. Обсуждали и реформу РАН: присутствующие в целом разделили мнение, что современный вариант реформы не является благом для российской науки и требует пересмотра с полноправным участием представителей научного сообщества. В свободное время (после всех мероприятий) многих участников удавалось обучать социальному парному танцу – хастлу.

В целом, мне кажется, что это очень достойное мероприятие, стимулирующее развитие науки в нашей стране, и информацию о его существовании следует донести всем, кому это может быть интересно и тем, кто может поддержать этот молодой и очень перспективный проект.

Автор выражает благодарность организаторам мероприятия и всем, кто помогал проекту. Школа была организована совместно командой Future Biotech и командой «Современной биологии», возглавляемой профессором Михаилом Гельфандом и проходила при поддержке Центра инновационного развития Москвы, Российской венчурной компании (РВК), фонда “Династия”, Российского фонда фундаментальных исследований, ЗАО «БиоХимМак», а также ряда образовательных и информационных партнеров.

Автор также благодарен Евгении Дуевой за помощь в написании текста этой статьи и преподавании танцев.

10 дек, 2013

Коктейль

«Био/мол/текст»-2013: объявлены победители

С 1 июля по 31 октября 2013 года на «биомолекуле» шел прием работ на третий конкурс научно-популярных статей «био/мол/текст». Всего на конкурс поступило 128 работ, из которых 59 статей (!), прошедших суровый, но справедливый редакционный отбор, опубликованы на сайте и доступны для ознакомления сейчас и в дальнейшем. Жюри конкурса решало очень непростую задачу — выбрать лучших из лучших — более месяца, и вот, наконец, 9 декабря опубликованы результаты конкурса.


В дополнение ко взвешенной и кропотливой оценке жюри параллельно шла максимально пристрастная и горячая борьба за приз зрительских симпатий (голосование проходило в блоге Петра Старокадомского). В ход шли все приемы — помощь друзей и родственников, реклама своей статьи в соцсетях и переходах метро, пропаганда науки и естественнонаучного образа мысли. Честно говоря, в ход пошли даже накрутки, но мы принципиально не стали вмешиваться в процесс интернет-голосования и объявляем результаты как есть.


Наконец, традиционно не обошлось без нескольких сюрпризов. Во-первых, в каждой из главных номинаций мы учредили поощрительные призы. Во-вторых, победителей всех четырех номинаций мы приглашаем посетить Зимнюю школу «Современная биология & биотехнологии будущего 2014» — в обход жесточайшего отбора! В-третьих, многие из конкурсных работ были отмечены вниманием редакций почетнейших научно-популярных журналов «Химия и Жизнь» и «Наука и Жизнь» и будут опубликованы на их страницах.


Подробности и список победителей конкурса.

11 ноя, 2013

Колесо оборзения

Голосование за лучшую статью конкурса «био/мол/текст»

Я писал уже, что в 2013 году на «биомолекуле» проводится третий конкурс научно-популярных статей. И, надо сказать, инициатива набирает все бóльшие обороты — в этом году мы приняли и опубликовали 59 статей из 128 присланных. Пятьдесят девять статей. Это очень много, учитывая, насколько суровый редакционный отбор они проходили. Учитывая, что заставить себя сесть и написать что-то такое может не более 1% инициативных ученых. Учитывая, что не более 1% ученых инициативны. Учитывая, что не более 1% ученых среди образованных людей. Учитывая, что не более 1% людей и впрямь образованы.


Но самое главное, что конкурс еще не кончился, хотя прием работ и завершен 31 октября. До начала декабря, пока упорно работает жюри конкурса, в блоге Пети Старокадомского проходит официальное голосование за приз зрительских симпатий! Победитель получит приз — новейший планшетный компьютер «Гугл Нексус 10».


Все авторы конкурса, их друзья и родственники, а также прочие любители научно-популярного жанра приглашаются принять участие в голосовании. Для этого надо сделать совсем немного:



  1. Зайти на «биомолекулу» и прочесть хотя бы одну из 59 статей конкурса

  2. Перейти в блог к Пете и проголосовать там

  3. Анонимное голосование отключено; нужно зайти в ЖЖ под любым поддерживаемым аккаунтом (яндекс, гугл, фейсбук, контактик и т.д.)

  4. Голосовать можно за любое число статей, поставив им от 1 до 5 баллов

  5. Позже можно вернуться к голосованию, перейдя на страничку опроса и выбрав там пункт «Заполнить опрос»

  6. Голосовать за себя и против других можно, однако если мы выявим неинтеллигентную алчность в действиях конкурсантов — наше мнение о них существенно снизится


Немногие осилят голосование по списку из 59 пунктов. Однако подумайте, каково было авторам этих бессмертных творений, когда они, преодолевая одиночество и отчаяние, решились участвовать в конкурсе «био/мол/текст»!

1 июл, 2013

Колесо оборзения

Третий конкурс научно-популярных статей «био/мол/текст»

С завидной уже регулярностью «биомолекула» проводит конкурс для пытливых умов и острых языков. Мы объявляем третий конкурс научно-популярных статей «био/мол/текст», предназначенный для того, чтобы ударить автопробегом светочем знаний по разгильдяйству и бездорожью.


Конкурс научно-популярных статей «био/мол/текст»

Первый конкурс привлек несколько десятков участников, от школьников до инноваторов путинской эпохи. Однако строгий редакционный отбор прошли только 20 работ, с которыми и сейчас можно ознакомиться на сайте. Во втором конкурсе было намного больше участников, но в финал прошли также только 20 авторов. Я передаю привет мужественным авторам этих бессмертных творений и приглашаю всех желающих вновь дерзнуть побороться за звание лучшего популяризатора биотеха! :-)


В этом году в жюри входят представители самых известных научно-популярных журналов, некоторые из которых имеют ни много ни мало, столетнюю историю! А еще в этой компании строгих, но справедливых арбитров есть топовые блогеры, самоотверженно популяризующие биологию и медицину.


По секрету могу сказать, что авторам самых искренних и правдивых произведений достанутся не только денежные призы и планшетный компьютер, но и возможность процарапать свое имя в скрижалях отечественного научпопа, пройдя по стопам великих и благородных деятелей прошлого.


Участвуйте в конкурсе «био/мол/текст»!


PS. Кстати, в этом году «биомолекула» в рамках партнерства с летней школой «Биотехнологии будущего 2013» уже провела «нулевой этап» конкурса: при отборе на школу участникам была дана возможность прислать свои научно-популярные статьи в обмен на льготный отбор на школу, и лучшие из этих творений скоро будут опубликованы на «биомолекуле» в рамках конкурса.


PPS. А, да: представители биотехнологического бизнеса! Не упустите свой шанс заработать 100500 плюсов в карму, проспонсировав конкурс! Лучше повода зарекомендовать себя справедливыми и мужественными людьми просто не придумать*!


* — Не вафлите, становитесь спонсорами!


Подробнее об условиях проведения конкурса →

4 фев, 2013

Колесо оборзения

#BWS2013: жаль, что вас не было с нами!

Читать дальше...Свернуть )
Группен фото

В былинное время русской зимы прошла близ города Пущина Зимняя школа для студентов, аспирантов и кое-кого еще, носящая зело замысловатое название «Современная биология & биотехнологии будущего». Предшествовала ей школа с более лаконичным наименованием — просто «биотехнологии будущего», о которой я уже отзывался в самых теплых выражениях. Оргкомитет школы был довольно широк в связи с сотрудничеством с группой весьма почтенного доктора Гельфанда, но, поскольку вряд ли кому-то интересно читать про все эти тонкости, да и официальная информация все равно будет написана в пост-релизе, я писать про них не буду.


Читать дальше...Свернуть )

15 янв, 2013

Коктейль

Возможное и невозможное в компьютерном моделировании биомолекул

Три месяца назад я написал текст этой песни


В 2012 году, вдохновленный летней школой «Биотехнологии будущего», я подготовил общеобразовательную лекцию по компьютерному моделированию биологических молекул, которым я занимаюсь. Чтобы работа не пропала зря, я прочитал ее, постепенно улучшая, трижды (последний раз — на семинаре Совета молодых ученых ИБХ).


Если вдруг кому-то интересно, можно посмотреть и послушать:


28 ноя, 2012

Колесо оборзения

Конкурс «био/мол/текст»-2012 окончен

Беспристрастное жюри и пристрастная интернет-аудитория определила, кому же в итоге достались призовые места и приз зрительских симпатий: http://biomolecula.ru/content/1072

В большинстве своем участники конкурса далеко не Набоковы, хотя попадаются и очень хорошо и прямо-таки захватывающе написанные работы. Так что спасибо всем участникам и до встречи на следующем конкурсе!

7 ноя, 2012

Коктейль

Кто получит айпод-тач?

Решать это вам. То есть, его получит не кто угодно, а один из двадцати лауреатов конкурса научно-популярных статей «био/мол/текст»-2012, и сделано это будет с помощью интернет-голосования на сайте одного из организаторов конкурса Петра Старокадомского. И это лишь приз зрительских симпатий, а победу в «основных» номинациях судит беспристрастное жюри, собаку съевшее на научно-популярном жанре. Но вообще-то, учитывая строгий редакционный отбор, всех двадцати участников уже можно считать победителями: недостойные, невнятные или просто не законченные работы мы были вынуждены отклонить, и в большом количестве.


MP3-плеер Айпод Тач предоставляется дальновидной и благородной компанией «Геноаналитика», которая понимает, что получаемый от спонсорства плюс в карму сто раз окупит такую мелочь, как айпод.


Конкурс кончился первого ноября, и до конца этого месяца жюри и аудитория интернета будут читать и оценивать конкурсные работы. Присоединяйтесь и вы.


5 сент, 2012

Коктейль

Конкурс «био/мол/текст» переходит в активную фазу

Конкурс научно-популярных статей «био/мол/текст» длится четыре месяца: с начала июля по конец октября. И неслучайно его середина приходится на начало учебного года — начиная с этого момента конкурс переходит в свою активную фазу. В этом году список участников открывает мужественный научный сотрудник Института биоорганической химии Максим Дубинный, выступивший со статьей под названием «Рождение виртуальной клеточной биологии». Не так давно Макс, кстати, триумфально выступил на семинаре Совета молодых ученых в ИБХ, приоткрыв завесу тайны над такой, казалось бы, непостижимой материей, как ядерный магнитный резонанс.



Системная биология сулит нам понимание жизни на принципиально новом уровне, которого невозможно достичь без разработки количественных моделей клетки как целого и проверки сделанных ими предсказаний. В июльском выпуске журнала Cellза 2012 год опубликована работа «Вычислительная модель клетки как целого предсказывает фенотип из генотипа», в которой Карр и соавторы представляют первую комплексную динамическую вычислительную модель бактерии, учитывающую все её компоненты и взаимодействия между ними.


Не вафлите, участвуйте в конкурсе био/мол/текст!

Предыдущие 10