Заметки лабораторного кота

Учёные из датского Национального института продуктов питания и Технологического университета Чалмерса в Швеции создали штамм Escherichia coli, способный синтезировать полностью функциональный казеин — главный белок молока — без участия коров.

Для этого они ввели в бактерии ген бычьего αs1-казеина и два фермента-киназы (PrkD и YabT) из Bacillus subtilis, обеспечив фосфорилирование сериновых остатков и образование мицелл, свойственных натуральному белку. Параллельно был разработан фосфомиметический вариант казеина — с заменой серина на аспарагиновую кислоту, который связывает кальций не хуже, а порой даже лучше естественного.

Это достижение открывает путь к производству «молока» и молочных продуктов (сыр, йогурт) без животных и отвечает растущему спросу на функциональное питание. Остаются нерешёнными задачи масштабирования производства и стабильного формирования мицелл в промышленных условиях, но потенциал технологии очевиден.

Фосфорилирование белков — одна из важнейших посттрансляционных модификаций, которая регулирует активность белков и передачу сигналов в клетках. Этот процесс, катализируемый ферментами-киназами, влияет на структуру и функцию белков, обеспечивая клеткам быстрый и точный ответ на внешние и внутренние сигналы. Однако контролируемое фосфорилирование отдельных белков внутри живой клетки с остаётся достаточно сложной задачей.

Группа американских учёных предложила оригинальный подход для решения этой проблемы: использование химерных малых молекул PHICS (англ. Phosphorylation-Inducing Chimeric Small molecules), которые искусственно сближают киназу и конкретный целевой белок, позволяя индуцировать фосфорилирование именно нужной молекулы. Эта работа является продолжением предыдущих исследований в области разработки селективных инструментов для управления фосфорилированием белков. В новой статье показано, что с помощью усовершенствованных PHICS можно ввести фосфорилирование выбранных белков в живых клетках без необходимости индуцировать стрессовые условия или повышать экспрессию целевого белка.

Результаты демонстрируют потенциал технологии для точного контроля клеточных процессов и создания новых терапевтических стратегий, в частности для воздействия на белки, связанные с онкологическими заболеваниями и нейронной функцией. Таким образом, разработка PHICS открывает новые возможности в биомедицинских исследованиях и терапевтическом контроле клеточной активности.

Учёные из Гетеборгского университета выявили, что уровень фосфорилированного тау-белка (p-tau217) в крови новорождённых в 2–3 раза выше, чем у взрослых с болезнью Альцгеймера. В первые месяцы жизни концентрация p-tau217 постепенно снижается до уровня молодых взрослых.

У младенцев высокое фосфорилирование тау связано с активной нейронной пластичностью (рост аксонов, синаптическая перестройка), тогда как в пожилом возрасте такой же процесс приводит к агрегации белка и нейродегенерации.

Высокие уровни p-tau217 у младенцев не вызывают повреждений благодаря защитным механизмам — эффективной деградации белков и способности мозга к ремоделированию.

Открытие меняет взгляд на болезнь Альцгеймера как на неправильное повторное включение детских программ развития. Понимание этих процессов поможет улучшить раннюю диагностику и создать новые методы лечения, имитирующие защитные механизмы перинатального периода.

#зоопарк_одобряет

Русские ребята взяли на международной математической олимпиаде 6 медалей - 5 золотых и одну серебряную.

Красавцы!

За футболки отдельный респект

https://t.me/government_rus/22503

Я долго размышлял и долго был в сомненье

Я долго размышлял и долго был в сомненье,
Что есть ли на землю от высоты смотренье;
Или по слепоте без ряду всё течёт,
И промыслу с небес во всей вселенной нет.
Однако, посмотрев светил небесных стройность,
Земли, морей и рек доброту и пристойность,
Премену дней, ночей, явления луны,
Признал, что божеской мы силой созданы.

М. В. Ломоносов, 1761

#культура

Ученые предложили внутриклеточную платформу PROTEUS для направленной эволюции белков, чтобы подбирать молекулу лекарства в реальных условиях клетки человека.

Если CRISPR разрезает ДНК по целевому участку, который с ним отправляют как метку, то PROTEUS запускает эволюцию белков так, чтобы подобрать лекарство под метку.

Фактически это автоматический способ найти белок, который лучше всего "залатает" дефект в клетке.

В основе PROTEUS геном вируса леса Семлики (SFV) из Уганды, только без капсидного белка. В геном VLVs встроен целевой ген, который хотят усовершенствовать, чтобы создать лекарство (например, активатор транскрипции или нанотело). Ещё в геном встроен белок вируса везикулярного стоматита (VSVG), который нужен для проникновения в клетки. Производство VSVG контролируется синтетической генетической схемой, которая активируется, только если соберется целевой белок.

Особенность вируса леса Семлики в том, что его вирусная РНК-полимераза SFV обладает высокой частотой ошибок (около 2.6 мутаций на 100 тыс. нуклеотидов за раунд репликации). Каждый раунд целевой белок мутирует. В итоге белок для проникновения в клетку либо собирается, либо нет. Чем успешнее мутация, тем успешнее проникновение в клетку.

Так ученые заставляют вирус подбирать оптимальные мутации для своего лекарства.

Белки эволюционируют в среде с посттрансляционными модификациями и межбелковыми взаимодействиями, что повышает их эффективность в терапии. Фактически это направленная контролируемая эволюция внутри клеток для усовершенствования лекарств. Есть ограничения, например, преобладают A-to-G мутации. Но в целом инструмент переспективный и уже показал результаты.

Странная и перспективная штука.

Вот так и живём.

Varda привлекла $187 млн для производства лекарств в космосе

Стартап Varda Space Industries собрал $187 млн в раунде Series C, который возглавили Natural Capital и Shrug Capital. Среди инвесторов также — Lux Capital, Питер Тиль (Peter Thiel), Founders Fund и фонд Винода Хослы (Vinod Khosla). Общая сумма капитала, привлечённого стартапом, достигла $329 млн.

Компания разрабатывает космические капсулы, которые выращивают кристаллы активных веществ в условиях микрогравитации. Текущие капсулы могут выдавать до 50 кг фармингредиентов — этого достаточно для полноценной квартальной партии ряда препаратов. Гендиректор Уилл Бруэй (Will Bruey) отметил, что цель — выпустить первый в мире препарат, созданный в микрогравитации.

В ходе первой миссии в 2023 г. Varda успешно вырастила кристаллы ритонавира, препарата против ВИЧ. Varda завершила три успешные миссии, четвёртая сейчас на орбите, пятая запланирована до конца года. Федеральное авиационное управление США выдало разрешение на неограниченное количество посадок.

Помимо фармы, капсулы Varda используются для тестирования оборонных технологий в сотрудничестве с NASA, ВВС и ВМС США.
Компания расширяет инфраструктуру — недавно открыла офис в Хантсвилле, штат Алабама, и лабораторию в Эль-Сегундо, Калифорния.

#news #космос #стартапы #медицина

https://www.bloomberg.com/news/articles/2025-07-10/varda-raises-187-million-to-manufacture-drugs-in-space?srnd=phx-technology

Как уже неоднократно говорилось, наноструктуры на основе ДНК-оригами представляют собой универсальную платформу для адресной доставки различных терапевтических агентов, таких как химиотерапевтические препараты, аптамеры, белки, наночастицы для фототерапии, генотерапевтические средства, такие как микроРНК и антисмысловые олигонуклеотиды (АСО), и даже радионуклидные частицы. При этом даже сама по себе, без нагрузки какими-либо молекулами, наноструктура из ДНК-оригами может выступать в роли лекарственного агента. Группа китайских учёных разработала трёхмерную наноструктуру из ДНК-оригами, которую назвали нанодрелью, хотя мне она лично больше напоминает профессорскую или судейскую шапочку.

Эта нанодрель состояла из двух основных частей — «шапочки» и «стержня». «Шапочка» представляла собой прямоугольную структуру, на нижней поверхности которой размещены холестериновые метки, обеспечивающие прочное прикрепление к липидному бислою клеточной мембраны. Прикреплённый с нижней стороны «стержень» — представлял собой полный стержень, который по сути просто протыкал мембрану. После прикрепления к мембране нанодрель протыкала её, что приводило к последующей гибели клетки. Такой механизм напоминает действие природных пороформирующих белков, но реализован с помощью искусственной, программируемой ДНК-структуры.

Для повышения селективности и контроля активности была разработана pH-чувствительная версия нанодрели. В ней холестериновые метки находятся в «заблокированном» состоянии при нейтральном pH и активируются только в кислой среде, характерной для среды около раковых клеток. Такой подход обеспечивал избирательное прикрепление и проникновение нанодрелей именно в раковые клетки, минимизируя повреждение здоровых тканей. Следует подчеркнуть, что такая конструкция обладает высокой гибкостью и может быть доработана для реагирования на другие биохимические сигналы или физические условия, например, на присутствие специфических ферментов, антигенов или изменений температуры, что создаёт широкие перспективы для создания многофункциональных наномашин с программируемой активностью, которые смогут выполнять сложные задачи в клеточной среде.

Москва...

Одним из ключевых ферментов системы репарации ДНК является апуриновая/апиримидиновая эндонуклеаза 1 человека (APE1). Его основная функция — восстановление повреждённых участков митохондриальной ДНК, что обеспечивает стабильность генома и нормальное функционирование клетки. Недостаточная активность APE1 приводит к накоплению мутаций и повышает риск канцерогенеза, тогда как избыточная активность способствует агрессивному росту раковых клеток, усиливая их устойчивость к терапии.

Исследователи из Юго-Западного университета (Чунцин, Китай) предложили изящный метод для чувствительной визуализации активности APE1 непосредственно в митохондриях живых клеток. Для этого они использовали амфифильный сополимер PLGA-b-PEG, модифицированный митохондриально-направленным лигандом трифенилфосфином (TPP), который самособирается в мицеллоподобные наночастицы и инкапсулирует специально разработанные ДНК-зонды.

Водорастворимые молекулы ДНК-зондов захватываются внутри этих наночастиц. После доставки в митохондрии и разложения полимерной упаковки в щелочной среде митохондрий происходит высвобождение ДНК-зондов. Внутри митохондрий фермент APE1 распознаёт и расщепляет специфический апуриновый/апиримидиновый сайт на одном из ДНК-волосков, что запускает реакцию самосборки ДНК в структуры, получившие название "нанофакелов", в которых флуорофор Cy3 отделяется от тушителя BHQ2, что приводит к яркому и устойчивому флуоресцентному сигналу, что позволяет получить высококонтрастное изображение активности APE1 с пространственным разрешением внутри митохондрий.

Как известно, традиционные методы изучения сворачивания белков не позволяют увидеть кратковременные промежуточные состояния, которые играют важную роль в формировании правильной укладки цепи белка. Этот процесс остаётся одной из крупнейших загадок современной науки, поскольку многие физико-химические детали и динамика сворачивания белка пока плохо изучены. Группа американских учёных предложила оригинальный метод, который значительно расширяет возможности наблюдения за сворачиванием белка. Они использовали нанопинцет из ДНК-оригами — жёсткие "ручки" из специально сконструированной ДНК, которыми захватывали белок за два его конца и фактически расплетали его, растягивая между двумя точками. Такой подход позволил измерять силу, с которой белок сопротивляется растяжению, и наблюдать переходы между различными конформационными состояниями с высокой точностью.

Использование жёстких ДНК-оригами-ручек снизило шум и повысило стабильность эксперимента, что позволило впервые обнаружить ранее неизвестные промежуточные структуры белка. Это дало возможность лучше понять динамику и кинетику фолдинга, раскрывая мельчайшие детали процесса, которые недоступны традиционным методам. Новый метод открывает перспективы для глубокого изучения механизмов работы белков, что важно для понимания их функций и разработки лекарств при заболеваниях, связанных с нарушениями сворачивания.

Нашли неожиданный концепт московского метро через 35 лет

На входе одежду пассажиров очищают антисептическим паром, а УФ-фильтрация убирает из воздуха городскую пыль без вреда для человека.

Самое креативное — функциональные вагоны. Едешь такой с Перово на Университет, а по пути можешь зайти в вагон-баню, помедитировать под гонг или помолиться в вагоне-часовне.

Какие фичи вы бы еще добавили?

Подписывайся на Ломоносовский | Медиа МГУ

🎤Следующим гостем медиа-студии на конференции Сколтеха «Фронтиры прогресса» стала Юлия Горбунова — декан факультета физико-химической инженерии МГУ и вице-президент Российского химического общества .

В интервью она рассказала, как совмещает науку с общественной деятельностью, почему химия — это профессия будущего и какие вызовы стоят перед отраслью.

Один из главных вызовов — привлечение молодых специалистов.

«Будущее человечества — в руках химиков», — уверена академик Горбунова. Но для этого нужно повышать статус профессии, менять стереотипы и бороться с хемофобией, которая укоренилась в нашем подсознании даже на уровне языка (например, слово "нахимичить")».

В беседе она также объяснила:

– чья поддержка эффективнее для науки — государства или бизнеса;
– заменит ли ИИ классические инструменты химиков;
– чем олимпиадники отличаются от нейросетей.

Подробнее — в полном интервью.

Большой интерес для современной биотехнологии представляют малые интерферирующие РНК (миРНК) — молекулы РНК, способные избирательно подавлять экспрессию патологически значимых генов, что делает их перспективным инструментом для лечения онкологических, наследственных и вирусных заболеваний. Они работают за счёт механизма РНК-интерференции, блокируя синтез вредных белков, и уже применяются в ряде зарегистрированных препаратов, однако их клиническое использование ограничено проблемами доставки и устойчивости в организме. Они требуют химических модификаций для защиты от разрушения ферментами, однако существующая клинически применяемая модификация — фосфоротиоат (PS) — недостаточно эффективна для доставки в ткани вне печени. Это ограничивает возможности лечения заболеваний, затрагивающих другие органы, включая мозг.

Группа американских учёных предложила новую химическую модификацию остова олигонуклеотидов — расширенную нуклеиновую кислоту (exNA), в которой между 5′-углеродом и 5′-гидроксилом нуклеозида вставлена дополнительная метиленовая группа. Эта модификация совместима с существующими методами синтеза и в сочетании с фосфоротиоатом (PS) значительно повышает устойчивость миРНК к разрушению ферментами — в 32 раза по сравнению с обычным PS и более чем в 1000 раз по сравнению с естественным остовом. В экспериментах на мышах модифицированные миРНК демонстрировали улучшенное накопление в тканях, включая мозг, и более длительное подавление целевых генов. При этом exNA не снижает способность миРНК взаимодействовать с целевым белком. Эта технология открывает новые возможности для создания более эффективных и долговечных олигонуклеотидных препаратов для лечения широкого спектра заболеваний, включая неврологические.

#их_нравы

Китай включается в глутидную гонку - теперь уже не просто как производитель, но как разработчик. Интересненько.

Для тех, кто не следит за новостями и/или не пытался скинуть свои честно нажранные килограммы: несколько лет назад в фарме случилась натуральная революция - причем, как уже бывало не раз, не совсем запланированная (см. историю "Виагры"). Лекарство, изначально созданное против сахарного диабета второго типа, оказалось едва ли не идеальным решением для похудения - меньше жрать и соблюдать диету с ним оказалось несопоставимо проще.

Как всегда, потом выяснилось, что и здесь есть свои подводные камни, но в целом это привело к тому, что десятки (если не сотни) тыщ людей по всему миру резко начали этим пользоваться, а доходы датской Novo Nordisk, фармкомпании-пионера в этом деле, увеличились кратно - фактически они и обеспечили весь или почти весь экономический рост Дании в последние годы. Сейчас этих препаратов понаоткрывали и производят уже несколько - от нашумевшего "Оземпика" и чуть менее известной "Саксенды" до новенького "Мунджаро".

До этого китайцы в основном успешно делали дженерики (как и наши - российские версии глутидов уже есть на рынке). Но похоже, что они решили сказать свое веское слово, новенькое и как будто бы многообещающее вещество экноглутид - это чисто их разработка. Понаблюдаем (с)

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01987-z

Многим ученым не дает покоя идея вставки неканонических аминокислот в белки с разными целями, например, чтобы приспособить их под какие-то новые функции. Для расширения генетического кода было предложено много идей. На прошлой неделе в Nature вышла еще одна работа по расширению генетического кода, причем очень хитрым образом — путем программируемого редактирования. Авторы исследования ввели в генетический код три новых триплета, содержащих псевдоуридин — ΨGA, ΨAA и ΨAG. Но суть в том, что эти кодоны, которым можно присваивать разное аминокислотное значение, вводятся в строго определенные мРНК-мишени. В итоге система расширения кода, предложенная учеными, включает три компонента: программируемую гидовую РНК, искусственную тРНК, распознающую псевдоуридиновые кодоны, и соответствующую аминоацил-тРНК-синтетазу. По сути, псевдоуридин становится посттранскрипционно вносимой модификацией, которая меняет "значение" целевой мРНК. Авторы отмечают, что вся эта красота вполне работает в клетках млекопитающих.

📸Видео дня: передовые медицинские разработки в Сколково

Резидент Сколково «Сигма Сайнтифик» производит инновационные изделия и препараты, используемые в кардиохирургии и офтальмологии. Технологии по качеству не уступают европейским аналогам, при этом оставаясь доступными по цене.

Делимся фрагментом репортажа на телеканале «Россия 24».

👋 Skolkovo LIVE — инновации тут

🎓 Университетская наука: как оставаться в глобальном тренде

Проект «Наука Mail» опубликовал материал по итогам выступления Александра Кулешова, академика РАН и ректора Сколтеха, на научно-практической конференции института «Фронтиры прогресса». Он подробно проанализировал проблемы и вызовы, с которыми сталкивается отечественная научно-образовательная система.

Глава института отметил, что основная причина снижения международных позиций российской науки — это разрушение научной среды. Несмотря на важность оборудования и финансирования, без среды они ничего не значат. По его словам, именно среда — решающий фактор научного прорыва.

«Учёные — люди скромные по своей природе. Никто не гонится за миллионами. Нужно оборудование, нужно финансирование, но прежде всего — среда. Без среды остальные два компонента умножаются на ноль».

Отвечая на вопрос о том, как российским университетам не просто догонять, а задавать мировые тренды, Александр Кулешов подчеркнул важность стратегического видения. Он акцентировал внимание на необходимости долгосрочной перспективы, которая выходит за рамки нескольких лет:

«Главное: нужно видеть глобальную перспективу. Не на 2−3 года, а на поколения вперед. Только так можно чего-то добиться. Долгое терпение — вот что важно».

Ректор также подчеркнул необходимость реструктуризации системы подготовки научных кадров, охватывающей весь путь — от младших классов школы до реального производства.

«Нужна продуманная, системная перестройка, рассчитанная на десятилетия. Только так можно добиться результата. Мы говорим не просто о новой модели науки — мы говорим о новой модели жизни в целом. Это вопрос цивилизационного уровня».

В завершение своей речи ректор Сколтеха затронул психологический аспект, объяснив, почему важно научиться воспринимать неудачи как часть пути к успеху:

«У нас психология другая: споткнулся — все: "Я всё понял, это не мое, полная ерунда". А на Западе крупные фонды (хотя публично об этом не говорят) принципиально не инвестируют в компании, руководители которых никогда не терпели банкротства. Провал — это обязательный опыт. А у нас? "Попробовал — не получилось — значит, бред, надо забыть". Вот в чём проблема. Если мы хотим изменить ситуацию, нам нужно менять психологию общества в целом. Это глобальная, архиважная задача».

👉 Полную статью читайте на сайте.

Очень интересный разговор Петра Власова, автора замечательного научно-философско-культурного канала "Forever and Biomed", и Ивара Максутова, основателя "Постнауки".

Пётр Власов в своём интервью, высказал довольно интересную точку зрения, что в эпоху TikTok и клипового сознания можно зажечь в молодёжи интерес к науке, если преподносить математику, физику, химию, биологию не через язык сухих формул, а через живые истории, контекст и человеческий опыт. Что-то в этом есть.