​Учёные из лаборатории геномных технологий и лаборатории защитно-репарационных систем Новосибирского государственного университета (стратегическая академическая единица «Синтетическая биология») и Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с коллегами из Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН впервые изучили, как личинки морского ежа отвечают на факторы, повреждающие их гены. Результаты исследований опубликованы в журнале Molecular BioSystems британского Королевского химического общества.

— Казалось бы, какое отношение имеют морские ежи к современной молекулярной биологии, в которой внимание всё больше обращается в сторону человека и постоянно подчёркивается необходимость применения знаний для развития биотехнологии и медицины? — рассказывает Дмитрий Жарков, руководитель САЕ «Синтетическая биология» и один из авторов исследования. — Оказывается, самое непосредственное. Раннее развитие эмбриона человека, да и других млекопитающих, изучать очень трудно: до них очень сложно добраться, не говоря уж об этических проблемах. Иглокожие, к которым принадлежат и морские ежи, как ни странно, ближайшие родственники хордовых (куда входим мы с вами). Поэтому морской ёж — очень популярная модель, на которой можно использовать все мощные современные молекулярные методы, чтобы понять, что же происходит на ранних стадиях развития человека.

В Новосибирске морского ежа встретишь не на каждом шагу. Тут и пригодились давние связи Георгия Невинского, другого руководителя работы, с коллегами из Владивостока, где серый тихоокеанский морской ёж Strongylocentrotus intermedius — давний объект исследований. У его ближайшего сородича с американского берега Тихого океана, пурпурного морского ежа Strongylocentrotus purpuratus, даже прочитан геном, что во многом помогло в исследовании.

Для Натальи Торгашёвой, выпускницы ФЕН НГУ, ныне сотрудницы Лаборатории геномных технологий, морские ежи стали темой диплома.

— Самым интересным в работе был, наверное, её первый этап, когда я поехала на месяц работать во Владивосток и училась там совершенно непривычным методам морской биологии, — вспоминает Наталья. — На биостанции в Заливе Петра Великого нужно было «изображать бурю» в корыте с водой свежевыловленным морским ежам, которые мечут икру и молоки только когда начинается волнение. А после оплодотворения икры сидеть трое суток у аквариума и чуть ли не каждый час собирать и замораживать личинки, чтобы потом привезти для анализа в Новосибирск. Но впечатления от новой работы и прекрасной дальневосточной осени искупили все неудобства.

Учёных интересовало, как меняется при развитии морского ежа ответ клеток на факторы, повреждающие ДНК. Клетки эмбриона делятся быстро и скоординированно, и критически важно вовремя устранять все поломки в ДНК, иначе возникают пороки развития. Именно поэтому, например, так опасен дефицит фолиевой кислоты во время беременности — без этого витамина резко повышается уровень повреждения ДНК. А потом, когда человек рождается и начинает дышать, он сразу подвергается массированной атаке одного из самых мощных мутагенов — кислорода, и нужны специальные меры для защиты клеток.

Оказалось, что у ежей все очень похоже: когда личинка вылупляется из защищённой икринки и попадает в морскую воду, активность систем, предохраняющих её ДНК от повреждений, на какое-то время резко возрастает. Как предполагают авторы исследования, это отражает общую закономерность — защитные системы заранее подстраиваются под те повреждающие воздействия, которые характерны для разных этапов развития. Зная, на каких этапах развития какие из этих систем активны, а какие — нет, учёные надеются предсказывать, когда разные факторы будут представлять для эмбриона наибольшую опасность.

Похожие новости

  • 16/08/2016

    Новые открытия и находки российско-германской ботанической экспедиции

    ​В начале августа 2016 года состоялась очередная совместная Российско-германская экспедиция, организованная Южно-Сибирским ботаническим садом АлтГУ под руководством профессора А.И. Шмакова.   На этот раз внимание ботаников было обращено к флоре территории Восточного Казахстана как части Алтайской горной страны.
    2123
  • 10/10/2018

    Генетики расшифруют молекулярные основы болезней сердца

    ​Ученые из новосибирского Академгородка и Эдинбурга (Великобритания) планируют найти новые биомаркеры и мишени для лекарств при сердечно-сосудистых заболеваниях, а также разработать методы прогнозирования риска болезни.
    775
  • 19/01/2017

    Самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за 2016 год по версии НГС

    Хомяки-математики, яд для лечения сердца, спасение от энцефалита и таяние льдов Гренландии — НГС.НОВОСТИ изучили самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за последний год.  Новосибирцы гордятся Академгородком и славой научного центра Сибири, которую город получил благодаря институтам СО РАН и работающим в них ученым.
    2737
  • 12/10/2017

    ИХБФМ СО РАН примет участие в реализации стратегического проекта АлтГУ

     10 октября делегация Алтайского государственного университета во главе с ректором Сергеем Валентиновичем Землюковым с рабочим визитом посетила Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук.
    1606
  • 06/12/2017

    АлтГУ разрабатывает инновационные лекарственные препараты в рамках стратегического проекта

    ​Алтайский государственный университет активно реализует стратегический проект по внедрению инновационных методов получения и использования лекарственного сырья природного происхождения и лекарственных средств на его основе.
    1640
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    3493
  • 04/10/2018

    Ночь научных историй пройдёт в Новосибирске

    За один вечер в новосибирском Академгородке прочтут 15 научно-популярных лекций и дадут ответы на вопросы участников.  Ночь научных историй пройдёт в воскресенье, 7 октября. Каждая лекция будет длиться по 30 минут, далее 15 минут уделят на вопросы-ответы, и 15 минут на перерыв, в течение которого можно будет перейти на другую площадку.
    1470
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    526
  • 26/06/2016

    Форум «Биомедицина-2016»

    С 26 июня по 1 июля в Новосибирске проходит форум «Биом​едицина-2016». ​В настоящее время биомедицинская наука преодолевает порог нового синтеза знаний, который ведет к формированию медицины нового поколения.
    5134
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    3015