наука химия генетика россияне 

Ученый Максим Никитин совершил фундаментальное открытие в области генетики

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.

Развернуть

Отличный комментарий!

Публикация в научном журнале ещё ничего не значит. Было предостаточно случаев, когда псевдо-научная хуета проскакивала в, казалось бы, престижные научные журналы, просто потому что её никто нормально не читал, просто посмотрели, что научно выглядит и умных слов много.)

Подождём, пока кто-нибудь повторит его опыты.
RaptorAnton RaptorAnton21.01.202316:23ссылка
+8.6
В самом же журнала написано что статья получена в 2021 и издана через два года проверок.

Received
08 July 2021
Accepted
16 November 2022
Published
05 January 2023
PortoMalum PortoMalum21.01.202316:41ссылка
+42.1

zunta artist art арт барышня Monster Girl octopus girl 

zunta,artist,art,арт,арт барышня,арт девушка, art барышня,Monster Girl,monster girl,octopus girl
Развернуть

rookshock artist art monster 

rookshock,artist,art,арт,monster

	1 . /
	\A¿ J)
[Jl y J] ^и^мДУу ^ \^f^\\J)l	/ ! *		w (b\V	f/fi
jjf\ f ni г 7’ i				V 1/ (TJ ▼ 1,rookshock,artist,art,арт,monster

Развернуть

nao70shark artist фэндомы Pokémon Art Pokedex Pokemon Characters Koraidon Lugia Tyranitar Aggron ...Pokémon 

Koraidon

nao70shark,artist,Pokémon,Покемоны,фэндомы,Pokémon Art,Pokedex,Pokemon Characters,Koraidon,Lugia,Tyranitar,Aggron

Lugia

nao70shark,artist,Pokémon,Покемоны,фэндомы,Pokémon Art,Pokedex,Pokemon Characters,Koraidon,Lugia,Tyranitar,Aggron

Tyranitar

nao70shark,artist,Pokémon,Покемоны,фэндомы,Pokémon Art,Pokedex,Pokemon Characters,Koraidon,Lugia,Tyranitar,Aggron

Aggron

nao70shark,artist,Pokémon,Покемоны,фэндомы,Pokémon Art,Pokedex,Pokemon Characters,Koraidon,Lugia,Tyranitar,Aggron

Развернуть

taka2_horse artist art Мрачные картинки Fantasy dark fantasy Fantasy race monster demon Трипофобия 

 ШРШг- 4 Я,taka2_horse,artist,art,арт,Мрачные картинки,Fantasy,Fantasy art,dark fantasy,Fantasy race,monster,demon,Трипофобия
Развернуть

byam12byam artist art арт барышня Monster Girl mermaid A RIM LEE (BYAM) 

byam12byam,artist,art,арт,арт барышня,арт девушка, art барышня,Monster Girl,monster girl,mermaid,A RIM LEE (BYAM)
Развернуть

mabo9317 artist art monster Fantasy dark fantasy 

■ \ à	Ж Ж к V Ж	
5 6	к- mj	1 /[,mabo9317,artist,art,арт,monster,Fantasy,Fantasy art,dark fantasy
Развернуть

mabo9317 artist art арт барышня Monster Girl 

УЯшк		
		
J ^ ^ ¥	гя	
	
	j,mabo9317,artist,art,арт,арт барышня,арт девушка, art барышня,Monster Girl,monster girl
Развернуть

mabo9317 artist art monster demon Fantasy race 

mabo9317,artist,art,арт,monster,demon,Fantasy race
Развернуть

luxe artist Игровой арт Игры Monster Hunter Namielle 

luxe,artist,Игровой арт,game art,Игры,Monster Hunter,Namielle,luxe,artist,game art,games,Monster Hunter,namielle
Развернуть