​Сегодня ученые всерьез озабочены тем, чтобы человек мог пройти по жизни до самого ее конца активным, в здравом уме и твердой памяти. 

Одна из «болезней старения», которые этому препятствуют, болезнь Альцгеймера, приводит к тяжелому слабоумию. Эффективного лечения до сих пор нет. В поисках решения проблемы ученые пытаются раскрыть механизмы возникновения и развития болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний, для чего необходимо понять закономерности образования характерных для них патологических белковых структур – амилоидных фибрилл.

Структурная биоинформатика и технологии компьютерного моделирования – мощный аналитический и предсказательный инструмент современной молекулярной биологии, позволяющий без каких-либо экспериментальных процедур с высокой точностью ответить на вопрос, как в действительности выглядит белковая молекула, каков способ укладки ее аминокислотной «цепочки», а также как и почему он может измениться.

Молекулы некоторых белков, в норме имеющих форму глобулы (сферы), могут принимать патологическую форму, разворачиваясь и слипаясь в длинные нити, образуя структуры в виде амилоидных фибрилл. Такие изменения пространственной организации белков могут спровоцировать развитие целого ряда тяжелейших заболеваний – болезни Альцгеймера, Паркинсона, Крейтцфельда-Якоба, бокового амиотрофического склероза... Перед структурной биоинформатикой и молекулярной биологией стоит задача понять, какие белки могут образовывать фибриллы, научиться предсказывать этот процесс, а затем и препятствовать ему.

Один из инструментов для решения этой задачи – разработка научного руководителя лаборатории структурной биоинформатики и молекулярного моделирования НГУ к. б. н. А. В. Каява, программа ArchCandy. Предсказания этой программы базируются на закономерностях, установленных на основе анализа уже изученных белковых структур. ArchCandy пытается по определенным «правилам» сконструировать фибриллярную структуру из аминокислотных остатков, составляющих последовательность исследуемого белка, и, если это не получается, делает вывод о том, что вероятность формирования фибриллы для данного белка очень мала. Однако для уверенности в работе программы ее нужно «обкатать» на более масштабной выборке, чем несколько десятков белков, уже известных своей способностью образовывать фибриллы.

«Нука из первых рук» рассказывает об этом также в статье «Архитекторы молекул» А.Ю. Бакулиной, к.б.н., зав. лабораторией структурной биоинформатики и молекулярного моделирования НГУ.

Источники

Как умереть здоровым и активным?
Наука из первых рук (scfh.ru), 13/01/2017

Похожие новости

  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    840
  • 05/05/2016

    Генетический код как ключ к созданию вакцины от рака

    Заведующая лабораторией структурной биоинформатики и молекулярного моделирования Новосибирского государственного университета, к.б.н. Анастасия Бакулина рассказала о том, как создать вакцину, не зная ничего про вирус; почему российские ученые работают над вакциной против вируса Эбола, если она в России никому не нужна и как в будущем собираются лечить рак.
    2051
  • 13/08/2019

    Международная группа ученых улучшила сборку генома исчезающего вида жирафа

    ​Ученые из Великобритании, Китая, Дании, США, Южной Кореи и России заново секвенировали и полностью упорядочили фрагменты генома масайского жирафа. Этот представитель африканской фауны — самое высокое животное в мире, чей вид относится к исчезающим.
    556
  • 23/07/2019

    Интервью с биологом Сергеем Нетесовым

    ​К юбилею наукограда ЦИНК встречается с интересными людьми, которые участвуют в развитии Кольцово. Недавно мы встретились и поговорили с член-корреспондентом РАН, молекулярным биологом, доктором биологических наук, заведующим лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии ФЕН НГУ, членом двух диссертационных советов – Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН и ФБУН «ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор», председателем Совета некоммерческой ассоциации «Биофарм» Сергеем Викторовичем Нетёсовым.
    413
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    2525
  • 13/11/2019

    Томские ученые научили компьютерную модель выявлять рак простаты

    ​Ученые лаборатории биофотоники ТГУ совместно с онкологами ТНИМЦ разработали новый подход к диагностике аденокарциномы — злокачественной опухоли предстательной железы. Для выявления онкопатологии и определения стадии заболевания в данном подходе используется искусственный интеллект.
    105
  • 13/12/2017

    Новосибирские ученые установили причину цирроза печени

    ​Сотрудники лаборатории радиоуглеродных методов анализа НГУ совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) и Научно-исследовательского института экспериментальной и клинической медицины провели исследования скорости выведения метанола из организма лабораторных мышей и показали, что метанол необратимо связывается с элементами клеток печени, в частности с молекулами ДНК мышей, и разрушает ее.
    1512
  • 04/12/2017

    НГУ получил два мегагранта от Правительства РФ

    ​Учёные Новосибирского государственного университета получили два мегагранта на сумму 90 млн рублей от Правительства РФ. Как сообщает пресс-служба Министерства образования и науки РФ, учёные НГУ выиграли конкурс на получение финансирования проектов в области математики и биологии.
    740
  • 05/12/2018

    Молодые ученые АлтГУ разработали уникальный продуцент рекомбинантного фермента фитазы

    ​Рекомбинантную фитазу в настоящее время активно используют в животноводстве в качестве добавки к кормам животных для лучшего усвоения фосфора. Фосфор – это один из микроэлементов, влияющих на рост организма животных, построение их костной ткани, укрепление иммунитета.
    785
  • 19/06/2018

    Новосибирские ученые исследовали, как «врезаются» друг в друга молекулы на рельсах ДНК

    ​Ученые из САЕ «Синтетическая биология» НГУ провели исследование поведения ДНК-полимераз при столкновении с так называемыми «пришитыми» к ДНК белками. Полученные результаты дают основание для разработки искусственных ДНК-полимераз, которые можно использовать для различных целей.
    696