открытия науки

Вскрытие древнего мумифицированного щенка, извлеченного из сибирской вечной мерзлоты, обернулось для генетиков неожиданной находкой: в его желудке сохранился фрагмент ткани, который ученые поначалу ошибочно приняли за останки пещерного льва. Однако секвенирование ДНК расставило всё по местам. Последней трапезой волчонка стал шерстистый носорог, живший около 14 400 лет назад. Этот уникальный образец предоставил науке редчайшую возможность исследовать вид буквально за мгновение до его полного исчезновения.

Вопреки ожиданиям, анализ не выявил признаков генетических отклонений. То есть популяция шерстистых носорогов оставалась стабильной и разнообразной на протяжении десятков тысяч лет, успешно сосуществуя с людьми. Это открытие ставит под сомнение теорию о том, что именно охота наших предков стала решающим фактором гибели этих гигантов, так как человечество соседствовало с ними на протяжении тысячелетий без видимого вреда для их численности. Также исследование подчеркивает, что даже генетически здоровый и многочисленный вид может вымереть всего за несколько столетий, если скорость изменения окружающей среды превышает возможности его адаптации.

«Суперстареющие» люди — те, чей мозг в восемьдесят лет работает так же ясно, как у пятидесятилетних. Масштабное исследование, охватившее более восемнадцати тысяч человек, показало, что секрет их качественного долголетия кроется в двойном генетическом щите. Выяснилось, что у обладателей феноменальной памяти редкий вариант гена APOE-ε2 встречается на 28% чаще, чем у пожилых сверстников с обычными когнитивными способностями, и в два раза чаще, чем у пациентов с деменцией. Это открытие переводит концепцию удачного старения в область генетической предрасположенности, где наличие защитного варианта гена уберегает когнитивные функции и не дает им разрушаться под гнетом времени.

Однако для поддержания остроты ума важно не только наличие удачного генетического варианта, но и отсутствие генетического балласта. Уникальность суперстареющих людей заключается в том, что они в подавляющем большинстве лишены варианта APOE-ε4, главного молекулярного триггера болезни Альцгеймера. Вероятность встретить этот нежелательный ген у них на 68% ниже, чем у людей с деменцией. Изучение генетических чемпионов по старению дает ученым шанс нащупать механизмы устойчивости, которые в будущем позволят искусственно настраивать защиту мозга от угасания, независимо от того, какая наследственность досталась человеку от рождения.

2. Старение с сохранением когнитивных функций в 90 лет зависит от генетической предрасположенности (Источник: Unsplash)

Ученые из Оксфорда приручили хрупкие законы квантовой механики внутри живой клетки при обычной комнатной температуре. С помощью метода направленной эволюции они взяли обычный белок овса и заставили его мутировать до тех пор, пока он не превратился в сверхчувствительный датчик MagLOV. Этот белок научился реагировать на магнитные поля и радиоволны, работая как крошечный квантовый маячок. Исследователям удалось добиться стабильной работы этого устройства при обычной комнатной температуре, хотя обычно квантовые эффекты требуют экстремального холода.

Затем на основе MagLOV уже создали прототип прибора, который действует как сверхточный микро-МРТ. Он позволяет отслеживать движение отдельных молекул или работу конкретных генов внутри организма. В будущем это поможет врачам следить, как лекарство доставляется к больной клетке, или обнаруживать малейшие генетические поломки в опухолях на самых ранних стадиях.

3. Обычный соевый белок исследователи превратили в микро-МРТ (Источник: Grok)

Ранее считалось, что молекулы РНК работают только внутри клетки, однако ученые обнаружили, что клетки умеют выставлять эти молекулы наружу, предварительно соединив их с цепочками сахаров — так получаются гликоРНК. Оказалось, что на поверхности клетки РНК превращается в антенну, которая помогает клетке общаться с окружением и управлять процессами, происходящими вокруг неё.

Авторы доказали, что гликоРНК умеют вовремя ловить и блокировать белок VEGF-A, который заставляет клетки расти. Фактически, гликоРНК работают как биологический тормоз: если клеток становится слишком много, что часто бывает при раке, эти молекулы подавляют лишний рост. Это открытие дает медикам новый инструмент, с помощью которого можно лечить опухоли и болезни сердца.

4. Ученые узнали функцию гликоРНК на поверхности клеток (Источник: Grok)

Ранее мы уже рассказывали о препринте про модель AlphaGenome от Google DeepMind, а теперь в журнале Nature вышла полноценная статья, а разработчики открыли публичный доступ к самой модели. Этот инструмент нацелен на исследование «темной материи» нашего генома, тех 98% ДНК, которые не кодируют белки, но работают пультом управления почти всеми жизненными процессами. AlphaGenome способна анализировать гигантские цепочки генетического кода длиной до миллиона символов, с высокой точностью предсказывая, как мутация в некодирующей зоне может повлиять на работу генов.

AlphaGenome помогает узнать скрытые причины болезней, которые раньше ускользали от внимания ученых. Благодаря открытому доступу к технологии, исследователи по всему миру теперь могут использовать ИИ для поиска лекарств от редких генетических заболеваний и создания персонализированной терапии.

5. Принцип действия AlphaGenome (Источник: AlphaGenome)