Новости
РНИМУ 07.09.2020
Сравнительный анализ методов определения репертуара Т-клеточных рецепторов выявил существенные систематические ошибки каждого метода.
Сравнительный анализ методов определения репертуара Т-клеточных рецепторов выявил существенные систематические ошибки каждого метода.
Мониторинг репертуара Т-клеточных рецепторов (TCR) в состоянии здоровья и болезни может дать ключевую информацию об адаптивном иммунном ответе, однако, на сегодняшний день, точность методов исследования TCR (секвенирования) оставляет массу вопросов. Сотрудники Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины приняли участие в работе международного консорциума по системному сравнительному анализу девяти методов секвенирования альфа и бета цепей (структурных элементов) Т-клеточных рецепторов и обнаружили заметные различия в точности и воспроизводимости как в рамках одного метода, так и в сравнении методов друг с другом. В ходе исследования для каждого метода ученые просуммировали значения воспроизводимости, надежности и чувствительности, выявили преимущества и недостатки каждого подхода и на основе различных показателей составили рейтинг протестированных методов, определив наиболее подходящие для разных целей методы (как для выявления максимального разнообразия, так и для точного определения частоты редких клонов).
Статья опубликована в журнале Nature Biotechnology.
WoS
Q1 SJR
ИМБ РАН 12.08.2020
Парадоксальное объяснение ограниченной эффективности анти-TNF терапии.
Парадоксальное объяснение ограниченной эффективности анти-TNF терапии.
Анти-TNF терапия ревматоидного артрита совершила революцию в ревматологии. Однако не всегда помнят, что более половины пациентов на нее не отвечают и что у этой терапии есть побочные эффекты. Последнее обстоятельство связано с нарушением защитных физиологических функций TNF. С помощью технологий редактирования генома была создана панель мышей, которая позволила впервые определить, какие клетки продуцируют патогенный TNF в экспериментальном артрите (оказалось – миелоидные клетки), а какие – защитный (оказалось – Т лимфоциты). В первом случае TNF растворимый, во втором – мембранный. Современная системная терапия блокирует как «плохой», так и «хороший» TNF. Вероятно, это и объясняет ее ограниченную эффективность. Статья опубликована в одном из самых престижных журналов в области ревматологии – Annals of Rheumatic Diseases (IF=16).
Статья опубликована в журнале Annals of the Rheumatic Diseases.
WoS
Q1 SJR
ИБГ РАН 29.06.2020
Механизм ингибирования трансляции токсином AtaT2.
Механизм ингибирования трансляции токсином AtaT2.
Системы токсин-антитоксин широко распространены среди прокариот. Они состоят из двух генов, один из которых кодирует токсин белковой природы, а второй - антитоксин. В стрессовых условиях антитоксин разрушается, высвобождая активный токсин. Эти системы участвуют во множестве различных процессов от поддержания мобильных генетических элементов в популяции бактерий до защиты от фагов. Хотя тысячи различных пар токсин-антитоксин были предсказаны биоинформатически, лишь немногие из них были полностью охарактеризованы экспериментально. В этой работе был описан новый токсин AtaT2 из E.coli O157: H7. Было показано, что он специфически модифицирует заряженную глицил-тРНК, тем самым останавливая биосинтез белка.
Статья опубликована в журнале Nucleic Acids Research.
WoS
Q1 SJR
ИБГ РАН 21.06.2020
Как белки Cas12e режут ДНК?
Как белки Cas12e режут ДНК?
CRISPR-Cas системы крайне разнообразны: эффекторные Cas белки могут иметь совершенно разную структуру и использовать разные механизмы разрезания ДНК. В этой статье был изучен паттерн разрезания ДНК недавно найденным семейством эффекторов Cas12e (или CasX), также как и Cas12a (Cpf1), разрезающих двунитевые молекулы ДНК за счет одного RuvC домена. Оказалось, что Cas12e белки вносят разрыв неточно, примерно 17-19 нуклеотидов от PAM, образуя короткие, 3-5 нт липкие концы. А длину таких липких 5’-концов можно увеличить, используя направляющие крРНК с короткой спейсерной последовательностью.
Статья опубликована в журнале RNA Biology.
WoS
Q1 SJR
РНИМУ 11.06.2020
Новые инструменты для изучения молекулярных явлений в живых клетках.
Новые инструменты для изучения молекулярных явлений в живых клетках.
Российские ученые систематизировали данные и провели каталогизацию всего многообразия генетически кодируемых флуоресцентных сенсоров, которые позволяют следить за изменением содержания кислорода в нервных клетках, за работой защитных систем, противостоящих активным формам кислорода, и за обменом веществ в условиях гипоксии мозга. Мозг очень чувствителен к недостатку кислорода. Изучение негативных процессов, которые происходят в нервных клетках при дефиците кислорода, и поиск новых подходов для предотвращения гибели нейронов при гипоксии являются одними из ключевых задач современной нейробиологии. В руках ученых сравнительно недавно появились новые инструменты, которые позволяют изучать такие молекулярные явления в живых клетках. Это генетически кодируемые флуоресцентные сенсоры.
Опубликованная в журнале Antioxidants работа «Genetically Encoded Tools for Research of Cell Signaling and Metabolism under Brain Hypoxia» статья наиболее полно отражает последние достижения в области разработки и применения таких сенсоров на разнообразных моделях гипоксического повреждения мозга.
WoS
Q1 SJR
ИБГ РАН 04.06.2020
Обнаружение ингибитора системы бактериальной защиты BREX
Обнаружение ингибитора системы бактериальной защиты BREX
BREX (BacteRiophage EXclusion) – семейство широко распространенных систем защиты от фагов с неустановленным механизмом действия. Подобно классическим системам-рестрикции-модификации, белки BREX метилируют специфические сайты в бактериальном геноме, в то время как отсутствие модификации в геноме бактериофга делает его чувствительным к BREX защите. В данной работе впервые было показано, что фаги могут кодировать белки-ингибиторы, позволяющие им избегнуть имунного ответа BREX системы. В частности, ДНК мимикрирующий белок Ocr бакетриофага T7 способен повлиять как на защиту так и на модификационную активность систмеы BREX из Escherichia coli. Была установлена “мишень” белка Ocr - метилтрансфераза BrxX. Что интересно, белок Ocr также является ингибитором систем рестрикции-модификации I типа и его активность против BREX предполагает наличие схожих свойств у активных комплексов этих систем.
Статья опубликована в журнале Nucleic Acids Research.
WoS
Q1 SJR
ФНКЦ ФХМ ФМБА 23.05.2020
Белки, необходимые для синтеза РНК в раковых клетках, узнают ДНК необычной геометрии.
Белки, необходимые для синтеза РНК в раковых клетках, узнают ДНК необычной геометрии.
Сотрудники центра показали,  что  на транскрипцию в раковых клетках могут влиять фрагменты ДНК необычной геометрии – четверные спирали. Для поддержания нормального синтеза РНК полимераза должна легко преодолевать ‘барьер’ из белков, на которые намотана геномная ДНК (гистонов). В этом помогают белки-переносчики  (шапероны гистонов). В раковых клетках общий уровень транскрипции высок, и шапероны гистонов особенно значимы, что делает их удобными терапевтическими мишенями.  Коллективу ФНКЦ ФХМ удалось получить четверные ДНК-спирали, способные узнавать и удерживать шапероны гистонов. В их числе оказалась уже известная молекула, показавшая ранее противоопухолевую активность. В дальнейшем на основе четверных спиралей ДНК могут быть получены новые химиотерапевтические препараты, но прежде требуется решить проблему их внутриклеточной доставки [Pavlova et al., Int. J. Biol. Macromol 2020].
Статья принята к публикации в журнал «International Journal of Biological Macromolecules».
WoS
Q1 SJR
РНИМУ 16.04.2020
Ученые обнаружили, что иммунные клетки (Т-лимфоциты), которые активируются в ответ на попадание распространенного аллергена (никеля) в организм, часто несут вариант гена TRAV9‐2 либо содержат аминокислоту гистидин в составе участка, распознающего антиген.
Ученые обнаружили, что иммунные клетки (Т-лимфоциты), которые активируются в ответ на попадание распространенного аллергена (никеля) в организм, часто несут вариант гена TRAV9‐2 либо содержат аминокислоту гистидин в составе участка, распознающего антиген.
Никель является наиболее частой причиной Т-клеточного аллергического контактного дерматита. Сотрудники Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины приняли участие в работе команды ученых, нацеленной на исследование никель-специфичных Т-клеточных рецепторов (TCR). Для этой работы был задействован новый метод точного и количественного выявления активируемых CD4+ Т-лимфоцитов, а также современный метод анализа разнообразия Т-клеточных рецепторов. Оказалось, что среди никель-специфичных Т-клеточных рецепторов особенно часто встречаются варианты, экспрессирующие определенный генный сегмент - TRAV9-2 - либо гистидин в антиген-распознающей области. Предложенный подход может быть распространен и на другие контактные аллергены, и может быть задействован для разработки диагностических тестов. В целом, эта работа открывает потенциал использования новых методов диагностики, а в будущем и терапии аллергического контактного дерматита.
Результаты исследований опубликованы в журнале «Allergy»
WoS
Q1 SJR
РНИМУ 28.02.2020
Российскими учеными создан сверхъяркий генетически кодируемый флуоресцентный сенсор для детектирования ионов кальция в живых клетках.
Российскими учеными создан сверхъяркий генетически кодируемый флуоресцентный сенсор для детектирования ионов кальция в живых клетках.
Как известно, ионы кальция опосредуют передачу разнообразных сигналов внутри клетки и участвуют в регулировании множества процессов от клеточного движения и транскрипции генов до секреции важных биомолекул и передачи нервных импульсов. Регистрация изменений внутриклеточного кальция используется для исследования функциональной активности разнообразных клеток. Российские ученые создали новый сверхъяркий генетически кодируемый флуоресцентный сенсор NCaMP7 для детектирования динамических изменений кальция в живых клетках. Он ярче наиболее часто используемого для этих целей флуоресцентного сенсора GCaMP6s примерно в 1.7 раза. Оптические характеристики нового сенсора позволяют использовать его для регистрации активности нервных клеток в мозге грызунов в условиях свободного поведения.
Результаты исследований опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
WoS
Q1 SJR
РНИМУ 21.02.2020
Первичный и вторичный Т-клеточный ответ на вирусную инфекцию драматически различаются по динамике и амплитуде.
Первичный и вторичный Т-клеточный ответ на вирусную инфекцию драматически различаются по динамике и амплитуде.
Огромное разнообразие Т-клеточных рецепторов (TCR) позволяет иммунной системе подобрать антиген-распознающие варианты для защиты от новой инфекции. Сотрудники Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины применили методы анализа транскриптомов единичных Т-лимфоцитов, а также современные методы анализа репертуара Т-клеточных рецепторов, для того чтобы отследить динамику пролиферации (деления клеток) и сокращения численности вирус-специфичных Т-лимфоцитов при первичной и повторной вирусной инфекции. Работа велась на добровольцах, получавших живую вакцину желтой лихорадки - модели, имитирующей острую вирусную инфекцию у людей. Было показано, что вторичный ответ на порядок слабее, но при этом примерно на 10 дней быстрее первичного. Кроме того, были найдены характерные группы вариантов Т-клеточных рецепторов, специфичные к антигенам желтой лихорадки.
Результаты исследований опубликованы в биомедицинском журнале «eLife».
WoS
Q1 SJR
ИБГ РАН 03.02.2020
Разработан улучшенный метод детекции новых спейсеров в CRISPR-кассете.
Разработан улучшенный метод детекции новых спейсеров в CRISPR-кассете.
Системы CRISPR-Cas обеспечивают защиту прокариот от бактериофагов посредством встраивания коротких фаговых последовательностей – спейсеров – в CRISPR-кассету в геноме клетки. Это позволяет клеткам оперативно распознать вирус при повторных заражениях. Для детектирования новых спейсеров используют ПЦР с праймерами к участкам, фланкирующим сайт встраивания спейсера. Появление удлинённого продукта ПЦР свидетельствует о появлении нового спейсера. Поскольку формирование иммунитета происходит с низкой эффективностью, в ПЦР всегда присутствует короткий продукт, соответствующий исходной CRISPR-кассете. Стандартная ПЦР не позволяет детектировать спейсеры, интегрированные менее чем в 5% CRISPR-кассет. В статье предложена супПЦР (супрессорная ПЦР) с чувствительностью, превосходящей чувствительность стандартного метода в 10 раз.
Статья опубликована в журнале Biochemical Society Transactions.
WoS
Q1 SJR
ИМБ РАН 22.01.2020
Обнаружены генетические маркеры устойчивости возбудителя туберкулеза к новейшему противотуберкулезному препарату бедаквилин.
Обнаружены генетические маркеры устойчивости возбудителя туберкулеза к новейшему противотуберкулезному препарату бедаквилин.
Бедаквилин – единственный противотуберкулезный препарат, разработанный и внедренный в клиническую практику за последние 25 лет. Сегодня бедаквилин является последней линией терапии туберкулеза, поэтому чрезвычайно важно установить механизмы развития устойчивости микобактерии к данному препарату. С использованием образцов возбудителя туберкулеза от пациентов, получавших терапию бедаквилином, и больных контрольной группы, установлены генетические детерминанты устойчивости к бедаквилину. Показано, что мутации в гене mmpR микобактерии формируют устойчивость низкого уровня к данному препарату, что свидетельствует о возможности назначения пациентам терапии повышенными дозами бедаквилина. В то же время, мутации в гене atpE, кодирующем С-субъединицу АТФ-синтазы, ассоциированы с высоким уровнем устойчивости к бедаквилину, и лечение туберкулеза будет неэффективным. Результаты исследования формируют новые критерии схем терапии лекарственно-устойчивого туберкулеза в России и в мире.
Результаты исследований опубликованы в Journal of Infection.
WoS
Q1 SJR
ИМБ РАН 21.01.2020
В российской популяции возбудителя гонореи доминируют поддающиеся лечению антибиотиками формы.
В российской популяции возбудителя гонореи доминируют поддающиеся лечению антибиотиками формы.
Российскими учеными проведено масштабное исследование молекулярной эволюции возбудителя гонореи в России. Проанализировано 804 изолятов Neisseria gonorrhoeae , собранных в 17 регионах Российской Федерации (7 из 8 федеральных округов) в 2013 – 2018 г. Выявлены наиболее распространенные в РФ варианты, обнаружены генетические маркеры, ассоциированные с устойчивостью возбудителя к актуальным антибиотикам. Обнаружено только 3 изолята (0,4%) пандемически значимого типа 1407, характеризующегося множественными детерминантами резистентности к антимикробным препаратам и доминирующего во многих странах ЕС, США, Японии, Австралии. Филогенетический анализ изолятов показал генетическую отдалённость наиболее распространенных российских и европейских сиквенс-типов, что указывает на локальный характер формирования и эволюции российской популяции возбудителя гонококковой инфекции. Полученные данные свидетельствуют о благоприятной эпидемиологической обстановке с заболеваемостью и распространенностью гонореи в России.
Результаты исследований опубликованы в International Journal of Infectious Diseases.
WoS
Q1 SJR
ИБГ РАН 16.01.2020
Характеризация нового Cas9 белка из бактерии Clostridium cellulolyticum.
Характеризация нового Cas9 белка из бактерии Clostridium cellulolyticum.
CRISPR-Cas системы – это защитные системы прокариот, которые сегодня широко применяются в биотехнологии для изменения генома различных организмов от человека до растений. Их работа основана на Cas белках, которые в комплексе с направляющими РНК могут быть направлены на любой сайт генома для его модификации. В этой работе была охарактеризована CRISPR-Cas система из промышленно-значимой бактерии, Clostridium cellulolyticum, организма, способного разлагать лигноцеллюлозу (компост, сено и т.п.) в биотопливо. Оказалось, что система является активной, а эффекторный белок, малоразмерный CcCas9, эффективно режет ДНК, фланкированную короткой PAM последовательностью NNNNGNA. Теперь CRISPR-CcCas9 может найти применение в биотехнологии: например, для модификации генома своего полезного хозяина, бактерии Clostridium cellulolyticum.
Статья опубликована в журнале Nucleic Acids Research.
WoS
Q1 SJR
РНИМУ 13.12.2019
Российские исследователи предложили метод борьбы с одним из самых смертельных видов злокачественных опухолей.
Российские исследователи предложили метод борьбы с одним из самых смертельных видов злокачественных опухолей.
Российские исследователи из Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины, в который входят Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, Институт биологии гена РАН, РНИМУ им.Пирогова Минздрава России и Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины ФМБА России, предложили концепцию лечения немелкоклеточного рака легкого за счёт активации онкосупрессорной активности CTDSP-фосфатаз. Фосфатазы CТDSP1, CTDSP2 и CTDSPL участвуют во многих жизненно важных клеточных процессах и в последнее время привлекают особое внимание, поскольку их роль при НМРЛ по-прежнему недостаточно ясна. Идентификация онкосупрессоров со схожими свойствами и функциями, участвующих в механизмах защиты клеток легкого от злокачественной трансформации, является перспективным направлением онкогеномики и важна в разработке новых терапевтических стратегий при немелкоклеточном раке легкого.
Результаты исследования опубликованы в британском журнале «Bioscience Reports»
WoS
Q1 SJR