​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

  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    1393
  • 21/09/2016

    Сибирские ученые исследуют микробиом человека

    ​В рамках работ, проводимых департаментом генетики медицинского центра Университета Гронингена (Нидерланды), новосибирские специалисты анализируют, какие факторы влияют на совокупность бактерий, живущих внутри нашего организма.
    1097
  • 31/01/2018

    В Новосибирской области идет разработка проекта по созданию биофармацевтического научно-инжинирингового центра

    ​Новосибирская область может стать одним из ведущих федеральных центров по развитию науки и инжиниринга в области биотехнологий — территорией, привлекательной для инвестиций в биотехнологическую индустрию.
    1398
  • 04/03/2016

    Ольга Лаврик: политический кризис - не помеха для взаимодействия ученых

    ​За большой вклад в укрепление научного сотрудничества между Россией и Францией  заведующей лабораторией Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН члену-корреспонденту РАН, профессору Ольге Ивановне Лаврик  было присвоено звание кавалера ордена Академических пальм.
    2569
  • 13/07/2018

    Новосибирские ученые предложили создать Национальный центр генетических технологий

    ​ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» выступил с инициативой создания Национального центра генетических технологий. Как рассказал избранный директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН член-корреспондент РАН Алексей Владимирович Кочетов, проект ЦГТ нацелен на решение сразу нескольких стратегических задач: «Прежде всего, мы хотим на одной площадке получить полный набор современных исследовательских технологий, обеспечивающий возможность фундаментального изучения генетических систем и процессов человека, животных, растений и микроорганизмов на базовых иерархических уровнях организации живых систем: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, организменном, популяционном, экосистемном».
    1540
  • 05/07/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция по высокопроизводительному секвенированию в геномике

    ​​Ученые из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН представили новые методы, использующие NGS секвенирование, уникальные для нашей страны, на II Всероссийской конференции "Высокопроизводительное секвенирование в геномике", прошедшей в новосибирском Академгородке.
    2028
  • 12/08/2016

    Новосибирский ученый разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических антител

    ​Аспирант Новосибирского государственного университета Виктор Принц разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических иммуноглобулинов на основе процесса, который происходит в организме человека.
    2402
  • 25/07/2018

    В ИХБФМ СО РАН полезные белки научат самостоятельно бороться с раковыми опухолями

    ​Научить полезные белки самостоятельно бороться с раковыми опухолями - цель специалистов Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. В разные эпохи люди больше всего боялись разных болезней.
    793
  • 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.
    1722
  • 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.
    3170