"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
26.11.2017 21:48 |
Кудрин: медицина через 15 лет сможет сделать человека "почти бессмертным"
Уровень развития медицины через 10 лет позволит сделать человека "почти бессмертным", однако Россия к этим изменениям не вполне готова, считает председатель совета . . . |
26.11.2017 21:44 |
NASA создало непробиваемую шину из титанового сплава
В исследовательском центре NASA имени Джона Гленна разработали прототип "суперэластичной шины", сообщает портал Tech Times. Для его создания исследователи . . . |
26.11.2017 18:22 |
Лаборатория на кухне: что происходит с едой при жарке
Вероятно, однажды первобытный человек оставил кусок сырого мяса рядом с костром и обнаружил, что оно приятно пахнет, да и на вкус стало значительно лучше. Конечно, . . . |
26.11.2017 18:16 |
Искусственный фотосинтез: когда мы научимся жить без растений
В атмосфере концентрация свободного кислорода составляет 20,95%, а углекислого газа — 0,04%. Это соотношение поддерживается жизненными циклами представителей флоры и . . . |
26.11.2017 15:59 |
Японцы собрались на Луну
Япония надеется отправить своих астронавтов на Луну в составе пилотируемых миссий в 2020-х годах. Об этом в воскресенье, 26 ноября, сообщает РИА Новости со ссылкой на . . . |
25.11.2017 17:24 |
Физики ЦЕРН открыли новый сверхтяжелый "магический" изотоп
Наблюдения за поведением нестабильных атомов меди помогли физикам из ЦЕРН доказать, что никель-78 является двойным "магическим" изотопом с необычно высокой . . . |
25.11.2017 17:07 |
Ученые нашли связь между физнагрузками в детстве и объемом серого вещества
Испанские ученые выяснили, что аэробные физические нагрузки в детском возрасте стимулируют развитие мозга. Соответствующее исследование опубликовано в журнале . . . |
25.11.2017 15:50 |
Расшифрована структура самого известного оптогенетического инструмента – белка канального родопсина Ученые из Московского физико-технического института, исследовательского центра Юлиха (Forschungszentrum Jülich), Европейской установки сихротронного излучения (ESRF), Института структурной биологии в Гренобле и Института биофизики Общества Макса Планка определили трехмерную структуру канального родопсина ChR2 – мембранного белка, который широко используется в оптогенетике для управления нервными клетками при помощи света. Статья опубликована в престижном журнале Science, там же вышел отзыв о ее значимости одного из ведущих ученых в этой области, кратко о работе рассказывает пресс-релиз МФТИ.
«Получением структуры, безусловно, занималось много разных групп по всему миру с самого открытия ChR2 в 2003 году, однако без особых успехов — до сих пор структуры белка в его естественном виде известно не было. Наличие структуры позволит оптогенетике делать осмысленные мутации в белке, подстраивая его под конкретные эксперименты. Конечно, раньше это было невозможно и большинство мутаций делались трудоемким перебором или на основании структур родственных белков», — комментирует открытие Валентин Борщевский, заместитель заведующего лабораторией перспективных исследований мембранных белков МФТИ и первый автор статьи.
Оптогенетика – современная методика, которая позволяет при помощи света управлять нервными или мышечными клетками в живом организме. Кроме того, схожие методы используются для того, чтобы частично восстанавливать потерянное зрение и слух, управлять сокращением мышц. Методы оптогенетики так же используются для того, чтобы изучать свойства естественных нейронных сетей, которые отвечают за эмоции, принятие решений и другие сложные процессы в живых организмах. В 2010 году оптогенетика была отмечена методом года редакцией престижного научного журнала Nature и прорывом десятилетия журналом Science в том же году.
Наиболее распространенный инструмент оптогенетики — светочувствительный белок ChR2, выделенный в начале XXI века из зеленых водорослей Chlamydomonas reinhardtii. Ученые встраивают этот белок в мембраны живых клеток. Под действием света он открывается, пропуская через клеточную мембрану внутрь клетки положительные ионы. В случае нервной клетки это запускает деполяризацию мембраны, имитируя прохождение по ней нервного сигнала и активируя конкретный нейрон.
На данный момент канальный родопсин ChR2 — наиболее распространенный инструмент для активации нервных клеток, который используется повсеместно, в основном благодаря своей высокой скорости работы и относительной безвредности для клеток. Существует множество искусственных мутаций ChR2, которые модифицируют его свойства — например, увеличивают величину генерируемого тока или длину волны света, на который он «откликается». Такой спектр модификаций позволяет подбирать белок под конкретный эксперимент на живых клетках, варьируя скорость его работы или используя различные модификации, которые откликаются на разную длину волны и могут работать независимо друг от друга.
Большинство мутаций, однако, сделаны сравнительно вслепую, методом направленной эволюции или исходя из данных по структурам похожих белков. Самая похожая структура, имеющаяся на данный момент — химера C1C2, в структуре которой примерно 70% от родственного белка ChR1 и 30% от ChR2. Эта структура, однако, не позволяет полностью объяснить все свойства белка, а значит, и интересные для оптогенетики мутации, спрогнозированные по этой структуре, не несут особенной правдоподобности.
Чтобы изучить структуру белка, ученые использовали метод рентгеновской кристаллографии. Для его использования необходимо получить кристалл, в узлах которого сидят молекулы белка. Это было сделано при помощи кристаллизации in meso — метода получения кристаллов мембранных белков, при котором для роста кристаллов используется особая среда, позволяющая белкам свободно перемещаться в пространстве, не выходя при этом из мембраны — липидная кубическая фаза. После этого кристаллы облучают рентгеновским излучением с длиной волны порядка 1 ангстрема (чуть меньше длины межатомной связи в белке) и снимаются данные рентгеновской дифракции, из которых затем восстанавливается структура белка.
По информации http://sci-dig.ru/biology/rasshifrovana-struktura-samogo-izvestnogo-optogeneticheskogo-instrumenta-belka-kanalnogo-rodopsina/
|
25.11.2017 14:16 |
В США впервые вживили в мозг человека влияющий на настроение имплант
Две группы нейробиологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Массачусетского госпиталя под общим руководством Управления перспективных . . . |
25.11.2017 14:10 |
На МКС проведут эксперимент о возможности варить пиво в космосе
Грузовой корабль SpaceX доставит на МКС 20 зерен пивоваренного ячменя, которые космонавты будут проращивать в условиях невесомости в течение месяца. Об этом сообщает . . . |
24.11.2017 19:46 |
В Австрии создали рабочий прототип квантового роутера
Как пишет редакция издания Science Alert, группа специалистов из Университета Вены смогла разработать первый в истории квантовый роутер и даже провела первые испытания . . . |
24.11.2017 19:43 |
Атомный газ обменялся с кристаллом квантовыми состояниями
Испанские ученые впервые передали с помощью фотонов квантовые состояния между облаком холодных атомов рубидия-87 и кристаллом Pr3+:Y2SiO5. Статья опубликована в Nature . . . |
24.11.2017 19:40 |
Молнию поймали за созданием радиоактивных изотопов
Японские физики впервые пронаблюдали «живьем» предсказанное теоретиками рождение радиоактивных изотопов при ударе молнии. Статья опубликована в журнале Nature . . . |
24.11.2017 18:33 |
Ученые сравнили влияние новых и старых автомобилей на экологию
Ученые в рамках проекта Дальневосточного федерального университета по изучению влияния выхлопных газов автомобилей на экологию города подтвердили, что новые . . . |
24.11.2017 18:30 |
Не хуже "Фейсбука": как животные создают свои социальные сети
Принято считать, что животные обмениваются информацией непосредственно в процессе общения. Но, как оказалось, у них есть сложные "хранилища данных", позволяющие . . . |
24.11.2017 18:27 |
Франция построила под Лувром первый "художественный" ускоритель частиц
Правительство Франции построило под Лувром небольшой ускоритель частиц AGLAE, предназначенный специально для изучения скульптур и картин, а также для . . . |
24.11.2017 18:20 |
На Солнце появился протуберанец размером в полмиллиона километров
Огромного размера протуберанец появился на Солнце, его можно наблюдать с Земли сквозь астрономический фильтр, говорится в сообщении Лаборатории рентгеновской . . . |
24.11.2017 18:09 |
Названа неожиданная польза физических упражнений
Нейробиологи из Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) выяснили, что физические упражнения предотвращают старческое слабоумие, сообщает журнал New Scientist . . . |
24.11.2017 18:07 |
Экипаж эксперимента SIRIUS по "полету" к Луне покинул "космический корабль"
Экипаж наземного "космического корабля" 17-дневного эксперимента SIRIUS по имитации полета к Луне "вернулся" на Землю и открыл люки, сообщил корреспондент РИА Новости . . . |
24.11.2017 17:17 |
Растение-шпион создадут в США
Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) планирует использовать генетически модифицированные организмы (ГМО) «в . . . |