Ученый МФТИ Максим Никитин сделал открытие, которое перевернуло современные представления о ДНК и ознаменовало новую эру в развитии биологии. Ученый МФТИ Максим Никитин сделал открытие, которое перевернуло современные представления о ДНК и ознаменовало новую эру в развитии биологии.
Ученые-генетики восстановили зрение полностью ослепшему человеку
В середине XX века ученые сделали гениальное открытие: молекула ДНК имеет две спирально закрученные цепи, которые связаны между собой и полностью комплементарны, то есть соответствуют друг другу. Считалось, что за счет этой структуры ДНК хранит и обрабатывает генетическую информацию, может восстанавливаться после повреждения или при размножении давать копию. Двойная спираль была настолько понятна, что следующие 70 лет ученые придерживались именно этого принципа, закрывая глаза на возможность существования иных взаимодействий. Например, между теми цепями, которые тоже есть в клетке, но не имеют идеальную пару. Например, если А и В этой цепи не взаимодействуют друг с другом.
Никитин доказал, что они все равно могут передать информацию через посредника, так называемый коммутатор, цепь Х. Сначала информация передается от А к Х, потом Х передает ее В. Это явление он назвал "молекулярной коммутацией".
В 2017-м представил свою первую работу по редактированию эмбрионов мышей и обезьян. Хэ не раз говорил о возможном редактировании генома человека, но его выступления и работы не производили на коллег особого впечатления. За ученым закрепилось прозвище «Падающая звезда». Хэ все чаще говорил о редактировании ДНК — но не мышей или обезьян, а человека. Такие эксперименты проводят на эмбриональных клетках, которые затем уничтожают в течение трех-пяти дней. Но китайский ученый задавал коллегам вопросы: «Почему бы не пойти дальше? Как отмечали позднее в интервью американские ученые — и генетики, и специалисты по проблемам этики науки, — они думали, что Хэ говорит гипотетически — о далеком будущем. Оказалось, они ошибались. Он отобрал группу из нескольких семейных пар, в которых мужчина был ВИЧ-инфицирован, а женщина — здорова. Ученый предложил им отредактировать эмбрион так, чтобы из него развился не просто здоровый ребенок, но с гарантированной защитой от ВИЧ для всех своих потомков. И уже весной эксперимент был поставлен. В пяти парах женщины не смогли забеременеть после ЭКО, одна пара вышла из эксперимента, еще про одну не известно ничего. И только одна женщина — Грейс — родила. Так появились Лулу и Нана. Журналистам газеты удалось заснять Хэ на балконе третьего этажа университетского кампуса в Шэньчжэне. Балкон был огорожен металлической сеткой, а самого ученого опознал на снимках один из его бывших сотрудников. Хэ Цзянкуй на балконе университетского кампуса. Шэньчжэнь, Китай. Декабрь 2018 года. Двери в апартаменты, где находился ученый, охраняли четверо людей в штатском. Когда журналисты попытались войти, их остановили и задали вопрос — почему они решили, что Хэ находится здесь? Попасть внутрь им не удалось. The New York Times не удалось выяснить, кем были люди в штатском — имели ли они отношение к полиции города или другой организации. Сотрудники университета отказывались комментировать ситуацию вокруг ученого и генетически отредактированных людей. Ученого обвинили в подделке сертификата этического контроля, который он предъявил участникам эксперимента и своим сотрудникам, тем самым введя их в заблуждение. Подозреваемые в совершении преступлений будут заключены под арест».
Вопрос ребром Но вы руководите двумя лабораториями в Университете "Сириус" и МФТИ, причем занимаетесь не генетикой, а умными наноматериалами. Это сложнейшая тема. И работаете очень успешно. Получаете гранты. Казалось бы, при такой загрузке какая может быть генетика? Максим Никитин: С момента появления этой идеи до выхода статьи прошло девять лет. За это время в лабораториях в МФТИ и "Сириусе" мы с командой разработали много интереснейших технологий в области биомедицинских нанотехнологий. В том числе опубликованных в не менее престижных журналах. А "генетической" темой я занимался поздними ночами и по выходным. Если бы сосредоточился только на ней, то управился бы многократно быстрее. Самая сложная часть работы шла в моей голове - надо было придумать много нетривиальных решений, потом самому смоделировать на домашнем компьютере. Всю экспериментальную часть, кроме демонстрации влияния механизма на "работу генов", я вообще сделал сверхбыстро - там не нужны были особые реактивы, какое-то сложное оборудование. А с генами пришлось повозиться, конечно. Там надо работать в высокой чистоте, поэтому даже лабораторию всю сам аккуратно перемывал перед работой. Не доверял никому. Вы неожиданно стали телезвездой: ведь о своем открытии рассказывали практически по всем центральным каналам. Как ощущаете себя? Я считаю, что это часть работы ученого - важно рассказывать обществу, чем мы занимаемся. Но что удивило? Не ожидал, что будет такая активная реакция со стороны людей, далеких от науки. Они буквально завалили отзывами и вопросами. Кто-то даже полез в книги, начал интересоваться генетикой. Это же здорово! И еще момент. Мне удалось показать, что научная идея намного важнее доступа к супероборудованию и каким-то суперресурсам. Конечно, ресурсы крайне важны для методичного и гарантированного продвижения вперед на уровне государства. Но для отдельного исследователя красивая идея первостепенна. Очень хочется сказать школьникам и студентам первых курсов: большинство из вас могли бы сделать это открытие! У науки еще много неизведанного. Многие неожиданные идеи вы видите каждый день, но проходите мимо. Чтобы увидеть, надо лишь изменить угол зрения. И, конечно, подвергать сомнению, казалось бы, абсолютные истины и слова самых больших авторитетов. Тогда есть шанс увидеть новое!
Кроме того, исследования помогут в поиске новых противораковых препаратов и в расшифровке ДНК древних людей и вымерших видов животных. Это не единственный экспериментальный препарат такого типа, во всём мире пытаются найти медицинское применение открытым в 1993 году микроРНК. Так, учёные из Медико-генетического научного центра имени академика Н. Бочкова создали микроРНК-препарат для терапии рака толстой кишки, который показал хороший эффект в доклинических испытаниях. Об этом в интервью RT рассказал заведующий кафедрой медицинской генетики Института высшего и дополнительного профессионального образования центра, доктор биологических наук, профессор, лауреат премии правительства РФ Дмитрий Залетаев. Специалист объяснил принцип действия таких препаратов, а также рассказал о разных типах и функциях микроРНК в организме. По его словам, в зоне пешей доступности находится Авдеевский коксохимический завод. При этом напряжённой остаётся ситуация в районе Артёмовска.
Курчатовский институт провел испытания «генетической бомбы»
| Генетик рассказал, как живут первые в мире генномодифицированные дети | И это не случайно – рейтинг лучших ученых-генетиков России возглавляют ученые Евразийского НОЦ. |
| День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики | Ученые все глубже проникают в связь между определенными генетическими вариантами и различными аспектами здоровья и поведения людей. |
| Российский ученый-генетик Олег Балановский погиб, спасая тонущих детей | Рост популярности исследований в области генетики принесет развитие экономики в медицинском секторе. |
Как начинается старение? Ученые нашли в организме еще одного виновника этого процесса
Ученый МФТИ Максим Никитин сделал открытие, которое перевернуло современные представления о ДНК и ознаменовало новую эру в развитии биологии. Китайский генетик, который потряс мир в 2018 году, объявив о создании первых генетически отредактированных младенцев, вернулся после тюремного заключения и работает над. Самые интересные и оперативные новости из мира высоких технологий. Молодые ученые обсуждают лучшие практики ведущих генетических лабораторий России и Европы.
Роспотребнадзор сообщил о выявлении шести случаев «русского дельтакрона»
Ученый-генетик Хэ Цзянькуй, отбывший трехлетний срок за изменение генома эмбрионов, будет изучать возможности искусственного интеллекта по редактированию ДНК человека. Главная Пресс-центр Новости День ДНК: рассказываем о самых прорывных открытиях в области генетики. Ведущие ученые-генетики со всего мира обсуждали, как выявлять тяжелые болезни еще до рождения ребенка. Молодые ученые лаборатории популяционной и медицинской генетики Уфимского университета науки и технологий представили главе Минобрнауки России Валерию Фалькову инновационные.
Что за новый механизм хранения информации открыл российский учёный?
Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию природы самых разнообразных процессов: от неразгаданных тайн генетики, сложных заболеваний. RTVI: ученый РАН, связавший мутации с грехами, решил уйти с поста главного генетика. Главный внештатный генетик Минздрава России, директор МГНЦ Сергей Куцев ранее заявлял:«Были противоречивые публикации по эффективности этого генотерапевтического. Сможет ли генетика победить неизлечимые болезни? – ответит ученый.
Уфимские молодые ученые презентовали главе Минобрнауки России передовые проекты в области генетики
Видеообращение было записано на английском языке и с китайскими субтитрами. В Китае YouTube недоступен. Этот ролик — обращение к западному миру. И мир его услышал. Тот же день. Редактирование генома человека — мечта научного мира, и в то же время, катастрофа, которую может сотворить генная инженерия. Американское научное сообщество было взбудоражено. Ученые с нетерпением ждали выступления Хэ на Втором саммите по редактированию генома человека в Гонконге 28 ноября 2018 года. Гонконг Хэ приезжает в гостиницу для участников саммита и встречается с Дженнифер Дудной, американским исследователем и одной из авторов технологии редактирования ДНК. Они обсуждают предстоящее выступление китайского ученого. Хэ должен был представить свои работы по редактированию эмбрионов мышей и обезьян — но оказалось, что зашел намного дальше.
Как позже рассказала Дудна журналистам: «Он держался одновременно высокомерно и наивно». Хэ не ответил практически ни на один. В какой-то момент он просто вышел из комнаты, собрал вещи и уехал из гостиницы. The New York Times выходит с большим материалом: «Эксперимент Хэ открывает дверь рождению "дизайнерских" детей». В этом же номере — обращение за подписью 122 китайских ученых, где они называют своего коллегу «сумасшедшим», а его эксперимент — «страшным ударом по репутации китайской науки». До выступления Хэ остается чуть больше суток. Второй саммит по редактированию генома человека Хэ поднимается на трибуну и объявляет о рождении Лулу и Наны. Он говорит быстро и сбивчиво, от доброжелательности и спокойствия, которые вы видели на ролике с YouTube выше, не осталось и следа. Он игнорирует вопросы из зала, быстро спускается со сцены — и исчезает. Хэ Цзянкуй выступает на Втором саммите по редактированию генома человека, Гонконг, 28 ноября 2018 года.
Вскоре оргкомитет саммита публикует заявление, в котором резко осудит эксперимент Хэ. Замминистра по науке и технологиям Китая Сюй Наньпин фактически зачитывает ученому приговор: «Инцидент с генетически измененными младенцами, о котором сообщают СМИ, грубо нарушает законы Китая». Журналисты окружают Дженнифер Дудну. На вопрос: «Не следует ли ввести мораторий на редактирование эмбрионов человека? А если гены значат так много в жизни человека, то редактирование генома человека — по крайней мере в перспективе — неизбежно. И не только в случае наследственных болезней. Вы хотите, чтобы ваш ребенок вырос умным? Разве кто-то не хочет? Мировая пресса изучает его биографию. Будущий ученый родился в 1984 году в небольшой провинции Хунань на юго-востоке Китая.
Родители — фермеры, всю жизнь выращивают рис. Хэ успешно окончил школу, увлекался физикой, даже соорудил домашнюю лабораторию. Он продолжил изучать предмет в Университете науки и технологий в Хэфэе, а затем — в американском Университете Райса в Хьюстоне. Однокурсники вспоминают, что Хэ был общительным и активным студентом — особенно ему нравились ухоженные футбольные поля в американском вузе. Но будущий ученый был заметен не только на футболе — его университетский руководитель, биоинженер Майкл Дим отмечал блестящие успехи подопечного в науке. Хэ проводил эксперименты на живых клетках и организмах, а после окончания Университета Райса, в 2011 году, был приглашен в Стэнфорд. До экспериментов, которые поставили Дженнифер Дудна, Эммануэль Шарпентье, Фэн Чжан и другие выдающиеся генетики и которые привели к открытию технологии редактирования ДНК человека, оставалось меньше двух лет. Многие из этих экспериментов были проведены в Беркли, в часе езды от Стэнфорда. Шэньчжэнь, провинция Гуандун, Китай. До открытия Хэ возможности редактировать ДНК человека ещё 4 с лишним года.
В 2012-м блестящему молодому специалисту Хэ власти Китая предложили вернуться на родину в рамках программы поддержки молодых ученых «Тысяча талантов». Он согласился, получил грант в миллион юаней и начал преподавать в Университете Шэньчжэня, в 28 лет став самым молодым его доцентом.
Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации. Тогда полностью комплементарный ему олигонуклеотид, будет иметь максимальную силу сродства — аффинность.
Если же начать постепенно заменять во втором олигонуклеотиде азотистые основания на произвольные, то их аффинность первому будет падать. При этом, перебирая все варианты оцДНК из 10 букв, для каждой аффинности мы получим множество вариантов, то есть плотный «континуум аффинностей». 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 3 суперкоротких олигонуклеотида длиной в 7 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 1000 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.
Читайте также Молекулы при этом могут иметь даже низкое сродство, а короткая ДНК, даже не комплементарная гену, способна регулировать его работу. То есть двойная спираль совсем не обязательна. По словам российского ученого, именно красота и элегантность этой модели ДНК столько десятилетий закрывала специалистам глаза на то, что могут существовать и другие механизмы. Максим Никитин обратил внимание, что в смеси из одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов одновременно возможно возникновение самых разных комплексов и взаимодействий, при которых этом происходит передача информации.
Вот пример из самой простой системы из трех олигонуклеотидов Х, А и В.
Историк Марьяна Скуратовская Узнать больше Подпишитесь на ежемесячную рассылку новостей и событий российской науки! Самые интересные проекты, открытия и исследования, а также информация о конкурсах и мероприятиях в вузах и научных центрах России в одном удобном формате. Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий!
Ученый НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ выступил на «Дульзоновских чтениях»
последние новости сегодня. Генетика - все самые свежие новости дня по теме. ТАСС – ведущее государственное информационное агентство России. Знаменитый ученые генетики в наше время развитие наук однозначно не могут ответить на вопрос, что конкретно заставляет впервые сокращаться человеческое сердце примерно на 7. Российский ученый Максим Никитин совершил прорыв в изучении ДНК человека. Читайте последние научные новости «Российские генетики открыли систему, помогающую бактериям защищаться от вирусов» без рекламы на актуальные темы в ленте новостей. Генетики обнаружили мутацию, которая может продлить жизнь и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний.
25 ноября 2018 года. Гонконг
- Блог Genotek
- Ученый НИИ медицинской генетики Томского НИМЦ выступил на «Дульзоновских чтениях»
- Блог Genotek
- СВЯЗАТЬСЯ С РЕДАКЦИЕЙ