Российский научный фонд (РНФсоздал виртуальный тур по лабораториям Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН в рамках масштабного мультимедийного проекта «Наука в формате 360°». 

Бурный всплеск технологий манипулирования ДНК и РНК обусловил интенсивное развитие производства антител для ранней диагностики и эффективного таргетного лечения. Перед исследователями сейчас стоят задачи по разработке новых технологий для изучения белков и пептидов, их модификаций, по определению этих компонентов в биологических объектах и использования их рационального компьютерного дизайна. Этими вопросами и занимались сотрудники ИБХ РАН на протяжении пяти лет во время работы по комплексной научной программе при поддержке РНФ.

Лаборатория углеводов изучает молекулы, которые находятся с внешней стороны клеточной оболочки – гликокаликс. Ученые синтезируют эти молекулы и их аналоги и изучают в движении, поскольку именно при динамическом взаимодействии одних молекул с другими, клетками и органами происходят такие важные процессы в организме человека, как иммунный ответ, удаление органа во время трансплантации и другие. Кроме того, изучение динамических взаимодействий в биологии может помочь повысить эффективность разработки лекарств.

Рак – процесс, который воспроизводит в обратном направлении процесс развития организма, начиная с первой оплодотворенной клетки. Недавно стало понятно, что в оба процесса включаются одни и те же гены, но в обратном порядке: те гены, которые включаются во время развития эмбриона, выключаются во время развития рака, и наоборот. Поэтому ученые Лаборатории структуры и функций генов человека ищут те гены, которые включаются и выключаются во время развития эмбриона и развития рака, и создают методы, помогающие остановить их неправильную работу. Исследование таких генов позволяет осуществлять рациональный выбор мишеней терапевтического воздействия.

 

Рецепторные мембранные белки участвуют в управлении развитием и устойчивостью во всех тканях организма, играя ключевую роль в «общении» клеток и регулируя важнейшие процессы их жизни: деление, специализацию, миграцию и смерть, а нарушения в их работе могут привести к проблемам управления клеточным ростом и метаболизмом, и, в частности, к развитию рака. Исследования Лаборатории клеточной биологии рецепторов посвящены изучению структуры и механизма активации рецептора, подобного рецептору инсулина, являющейся, как показали в этой Лаборатории, сенсором слабощелочной среды. Если этот рецептор не работает, организм не способен так же эффективно выводить избыток щелочи.

Сотрудники Лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии используют сверхпроводящие магниты, создающие мощнейшие магнитные поля, для измерения расстояний между ядрами атомов в молекулах различных белков (клеточных рецепторов), что позволяет определять их 3D-структуры. Это дает понять, как именно происходит передача сигнала через оболочку клетки. Получаемая в Лаборатории информация нужна для рациональной разработки новых лекарств и установления взаимосвязи между структурой и функцией мембранных белков.

Пептиды – это небольшие молекулы белка, которые в клетках выполняют множество функций, например, регулируют рост и развитие растений. В Лаборатории функциональной геномики и протеомики растений на примере мха Фискомитрелла ученые пытаются установить, сколько регуляторных пептидов есть у растений, найти новые и описать механизмы их работы. Для такого рода исследований сотрудники впервые в мире совмещают технологии масс-спектрометрии, анализа генома и технологии редактирования генома CRISPR Cas.

В Институте есть Учебно-научный центр, где учатся сотни студентов, магистрантов и аспирантов. Исследования Центра нацелены на комплексное изучение новых природных пептидных антибиотиков, исследование механизмов их действия как молекулярных факторов врожденного иммунитета, разработку технологий получения их рекомбинантных и синтетических аналогов, предклинические испытания и создание на их основе антибиотиков нового поколения.

Проект «Наука в формате 360°» знакомит всех желающих с научными лабораториями вузов и научно-исследовательских институтов России. Участники проекта – 16 ведущих организаций из 7 регионов России, которые на протяжении пяти лет проводили исследования в рамках конкурса РНФ по поддержке комплексных научных программ. Виртуальный тур представляет собой набор сферических панорамных снимков лабораторий вузов и научно-исследовательских институтов России. Туры позволяют пользователю перемещаться по комнатам, рассматривать оборудование и отдельные элементы комнат, знакомиться с ними при помощи теста, звука и видео. Такой формат дает возможность представить информацию наглядно и доступно.

Посетить Институт биоорганической химии РАН:

 http://www.sprgm.ru/360/ibkh/

Похожие новости

  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    863
  • 28/05/2018

    Нейросеть помогла российским ученым определить оптимальные условия хранения микроорганизмов

    ​Российские ученые с помощью нейросети определили самые оптимальные условия для длительного хранения микроорганизмов, выживающих при экстремально высокой солености. Статья об этом опубликована в журнале Extremophiles.
    460
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    711
  • 29/10/2018

    Биологи из России научились предсказывать нашествия вредителей

    ​Российские ученые выяснили, как можно "прочитать" историю борьбы отдельных растений с вредителями и предсказать будущие атаки насекомых, анализируя структуру их древесины. Их выводы были представлены в журнале Dendrochronologia.
    420
  • 30/11/2018

    ​Конгресс «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания»

    ​Конгресс «Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания» в третий раз объединил ведущих российских и зарубежных ученых и клиницистов, которые представили передовые подходы в области изучения и лечения аутоиммунных и иммунодефицитных заболеваний.
    1654
  • 12/08/2019

    Ученые раскрыли молекулярный механизм редкой генетической болезни

    Коллектив российских ученых при ведущей роли сотрудников МГУ имени М.В. Ломоносова изучил молекулярные механизмы, происходящие в клетках крови у детей с синдромом Вискотта-Олдрича. Оказалось, что при этой болезни в тромбоцитах нарушается отношение объема клетки к площади её поверхности, что приводит к нарушению кальциевого гомеостаза и запуску редкого механизма программированной гибели клетки — митохондриального некроза.
    160
  • 11/05/2018

    Российские ученые улучшат препараты для генной терапии

    ​Российские молекулярные биологи разработали новую технологию ввода в клетки генной терапии, изучив, как миниатюрные жировые капсулы взаимодействуют с нитями ДНК. Рецепт по сборке наношприца опубликован в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
    579
  • 18/12/2018

    У пациентов с болезнью Бехтерева и псориатическим артритом обнаружен индивидуальный набор иммунных клеток

    Ученые выяснили, что в очагах воспаления при псориатическом артрите и болезни Бехтерева скапливается в основном индивидуальный для каждого пациента набор иммунных клеток. Это удалось узнать благодаря впервые проведенному исследованию Т-клеток пациентов.
    720
  • 20/11/2018

    Ученые установили, что набеги насекомых остаются в памяти деревьев

    Оригинальный способ предсказания будущих атак вредителей растений разработан учеными Института проблем экологии и эволюции РАН Булатом Хасановым и Робертом Сандлерским. Они предложили оценивать число вредителей по структуре древесины.
    401
  • 05/04/2017

    Байкальские водоросли вошли в крупнейшую коллекцию живых водорослей и в банк геномной ДНК

    ​Ученые из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН совместно с коллегами из США создали одну из крупнейших коллекций разнообразных культур живых водорослей и банк геномной ДНК, содержащий более двух тысяч образцов, которые могут использоваться для поиска организмов, необходимых в биотехнологии и создании биотоплива.
    2289