Транспозоны в геноме человека

Транспозны – последовательности ДНК, способные менять своё положение в геноме. Активные транспозоны различных классов обнаружены практически во всех исследованных геномах, они влияют на структуру и функционирование генетического материала и играют значительную роль в его эволюции. Механизмы распространения транспозонов в геноме и их структура очень разнообразны. Выделяют два класса транспозонов – РНК-транспозоны, известные также как ретротранспозоны, и ДНК-транспозоны. Ретротранспозоны копируются и встраиваются в новые участки, проходя стадию РНК, при этом происходит копирование и встраивание копии на новое место. Напротив, ДНК-транспозоны используют механизм вырезания-встраивания с помощью продукта входящего в их состав гена, транспозазы. Особым случаем ДНК-транспозонов являются гелитроны, которые реплицируются по механизму «катящегося кольца». Процесс начинается с разрыва одной цепи ДНК, освободившийся участок ДНК встраивается в последовательность-мишень, и формирует гетеродуплекс. С помощью ДНК-репликации завершается внедрение транспозона в новый участок.

Свободная ДНК в крови - происхождение, структура и эффект.

10¹¹–10¹² клеток, прежде всего клеток крови, гибнет в организме взрослого человека каждый день, и столько же клеток возникает вновь для поддержания гомеостаза. Несмотря на эффективные механизмы удаления погибших клеток, определённый объём генетического материала из них оказывается в кровотоке. В сыворотке можно найти мРНК, микроРНК, митоходндриальную ДНК и ДНК хромосом. Соотношение митохондриальной и ядерной ДНК сдвинуто в сторону митохондриальной в сыворотке по сравнению с клетками тканей. Крайне незначительная доля циркулирующей ДНК представлена ДНК бактериального, или вирусного происхождения. Повышение содержания ДНК в крови свидетельствует о различных заболеваниях, связанных с возрастом дегенеративных процессах, раке, хроническом воспалении, тяжёлой травме или аутоиммунном заболевании. ДНК в крови больных раком содержит нарушения, характерные для раковых клеток – мутации, изменения профиля метилирования, перестройки микросателлитов, что свидетельствует о её происхождении. У здорового человека отмена прямая связь между количеством циркулирующей ДНК и содержанием воспалительных цитокинов в крови.

Взаимодействие бактерий и бактериоцины - две стороны одной медали

Бактерии, как правило, существуют в сложных сообществах, при этом они могут взаимодействовать друг с другом, причём, не только внутри популяции, но и на межвидовом уровне. Это осуществляется с помощью химических сигналов – выделения в среду сигнальных молекул и их захвата. Яркий пример кооперации бактерий – биоплёнки, которые являются сложноорганизованными структурами, их образование требует взаимодействия клеток. Заселяя новые места обитания, бактерии могут применять и бактерицидные вещества, это могут быть жирные кислоты с короткими цепями, перекись водорода оксид азота, разнообразные антибиотики, а также бактериоцины, являющиеся высокомолекулярными пептидными антибиотиками.  И антибиотики, и бактериоцины также участвуют в поддержании чувства кворума и коммуникации внутри микробного сообщества.

Путь от музыки к эмоциям

Музыка – часть культуры, а так же и часть каждодневной жизни человека. С детства люди пытаются взаимодействовать с миром музыки, участвовать в её воспроизведении, для этих действий на простом повседневном уровне им не нужно чему-то учиться, всё получается само собой. 40 000 лет назад кто-то сделал дудочку, проделав отверстия в полой кости. Это было во времена верхнего палеолита, и, к этому моменту, люди, вероятно, имели уже определённое представление о музыке, ведь сделать костяную флейту и играть на ней не так просто, как кажется на первый взгляд. Сегодня эта дудочка найдена и является свидетельством того, что в те времена музыка уже занимала определённое место в жизни людей. Большинство людей любят музыку за те эмоции, которые она вызывает, но как получается так, что чередование звуков различной высоты (частоты) вызывает чувства и образы без каких-либо слов? В головном мозге человека нет специализированного «центра музыки»,  даже если человек сам не является музыкантом в её восприятии и обработке принимают участие области, рассредоточенные по всему мозгу, и задействованные также  в других формах познавательной деятельности.

Устойчивость ВИЧ к лекарственным препаратам

Способность ВИЧ к размножению в присутствии антиретровирусных препаратов называется лекарственной устойчивостью. В ряде случаев единичной мутации может оказаться достаточно, чтобы вирус стал устойчивым к какому-либо препарату или группе препаратов. Вирус ВИЧ-1 обладает очень высокой изменчивостью. Практически при каждой репликации вируса появляются новые мутации. Изменчивость усугубляется тем, что если несколько вирусов инфицируют одну клетку, они могут рекомбинировать друг с другом, с появлением новых вариантов. Однако, многие мутации, которые делают вирус невосприимчивым к какому-либо препарату, сами по себе снижают его жизнеспособность и скорость размножения. Множественная резистентность ВИЧ к препаратам различных типов – следствие приобретения вирусом, устойчивым к какому-либо лекарству устойчивости к ещё одному препарату. Как правило, два этих события разделены во времени.

Отравления токсинами динофлагеллят: варианты и последствия

Динофлагелляты — пресноводные и морские жгутиконосцы с развитым внутриклеточным панцирем, благодаря которому они часто имеют необычную причудливую форму. Описано более пяти тысяч видов этих протист, большинство способны к фотосинтезу и входят в состав фитопланктона. Массовые вспышки численности некоторых представителей динофлагеллят приводят к цветению воды. Такое явление вызывает изменение цвета воды за счёт содержащихся в клетках динофлагеллят пигментов, например, к так называемым «красным приливам», но более важным аспектом этого феномена является интенсивное выделение в воду токсинов, которые не имеют вкуса и цвета и могут накапливаться в организме рыб и беспозвоночных, вызывать гибель морских животных, а так же приводить к тяжёлым отравлениям у людей при употреблении в пищу морепродуктов. Количество случаев отравления токсинами этих микроорганизмов – от 50 000 до 500 000 в год. Как правило, виды, продуцирующие токсины, присутствуют в воде и в норме, но в небольшой концентрации, не представляющей угрозы.

Регуляторные молекулы РНК у бактерий: особенности и механизмы действия

      Регуляторная роль РНК была описана позднее, чем регуляторная роль белковых молекул. Сейчас накапливается всё больше информации и структуре и функции различных типов регуляторных молекул РНК. Такие молекулы описаны как у эукариот, так и у прокариот, однако, у эукариот это явление описано значительно более подробно. Впервые малые регуляторные РНК были найдены у кишечных палочек ещё в 1971 году, в том числе 4.5S, tmRNA и Spot 42, но значение их в регуляции биологических процессов было оценено значительно позже. Пока даже приблизительное количество малых РНК у бактерий не оценено точно. У кишечной палочки уже найдено порядка вариантов 100 таких молекул. О том, какие механизмы регуляции с помощью малых РНК были описаны у бактерий, будет рассказано ниже.

Антибактериальные поверхности и наночастицы

Бактерии широко распространены в природе, быстро адаптируются к новым условиям, заселяют новые ниши, в том числе и такие, которые появились благодаря человеческой деятельности. Вырастая на поверхности тех или иных материалов, бактерии могут вызвать их коррозию. Растущие на поверхностях бактерии образуют особые сообщества – биоплёнки. В состав биоплёнок входят полисахариды, ДНК и ферменты. Биоплёнки устойчивы к химическому повреждению, радиации, ультрафиолетовому излучению, антибиотикам, механическому воздействию. Таким образом, проще предотвратить формирование биоплёнок, чем бороться с ними, когда они уже образовались, но для этого нужны материалы, препятствующие адгезии бактерий. Особенно опасно заселение поверхностей бактериями, если это поверхности медицинского оборудования, такого, как различные катетеры. Немного о разработках материалов, которые не заселялись бы бактериями и обладали бы бактерицидными свойствами рассказано ниже.

Новое и малоизученное заболевание: лихорадка Марбург

Семейство вирусов, содержащих одноцепочечную антисмысловую РНК, Filoviridae  объединяет вирус Марбург и вирус Эбола. Вспышка лихорадки, вызванной вирусом Марбург, впервые произошла в Германии, в 1967 году. Она была завозного происхождения: заболели, в первую очередь, сотрудники лаборатории, во время работы с обезьянами и материалом от них. В природе вирус Марбург ассоциирован с открытыми сухими территориями Восточной Африки и южной части Центральной Африки. Резервуаром инфекции являются летучие мыши, при этом вирус не взывает у них заболевания.

Накопление тяжёлых металлов в тканях растений: механизмы и возможности