Институт
биоорганической химии

Ген foxg1 известен в качестве одного из ключевых регуляторов раннего развития переднего мозга и связанных с ним органов чувств. Сотрудники Лаборатории молекулярных основ эмбриогенеза ИБХ РАН впервые выявили множественные паралоги foxg1 у миног и осетровых, как архаичных представителей двух ветвей позвоночных – бесчелюстных и челюстноротых. Был проведен филогенетический анализ белков Foxg1 позвоночных, а также изучены особенности экспрессии паралогов foxg1 у речной миноги и стерляди. Оценены сроки дупликации паралогов foxg1 в эволюции бесчелюстных и челюстноротых. В результате достоверной попарной ортологии генов foxg1 у бесчелюстных и челюстноротых выявлено не было. В то же время, было показано, что филогения паралогов foxg1 у осетров соответствует модели предковой дупликации с последующей асинхронной редиплоилизацией и указывает на геномную дупликацию, произошедшую на уровне общего предка осетрообразных. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Cell and Developmental Biology. Подробнее

Активные формы кислорода считаются основным источником повреждения при ишемическом инсульте. Исследования в этой области, как правило, проводят на культуре клеток и на животных моделях, что усложняет трансляцию результатов исследований в клинику. В настоящее время трехмерная нейральная ткань человека (нейросфероиды), полученная из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), рассматривается в качестве оптимальной альтернативы для моделирования нейропатологий. Исследователи из ИБХ РАН и других российских институтов визуализировали динамику пероксида водорода (Н2О2) в режиме реального времени во время острой фазы гипоксии и реперфузии в нейросфероидах человека, полученных из ИПСК, стабильно экспрессирующих флуоресцентный биосенсор HyPer7. В результате было показано отсутствие резких всплесков Н2О2 в клетках сфероида как на стадиях ишемии и реперфузии, так и через сутки после реперфузии. Эти результаты ставят под сомнение оптимальность подобной модели ишемии-реперфузии. Исследование опубликовано в журнале Free Radical Biology and Medicine. Подробнее

Ученые ИБХ РАН, совместно с коллегами из других институтов, изучили сложные клеточные изменения, происходящие с возрастом в головном мозге человека. Результаты исследования бросают вызов существующим парадигмам, показывая, что старение по-разному влияет на астроциты и нейроны. С возрастом происходит значительное снижение количества восстановленных цитохромов в астроцитах, что говорит об изменениях функций митохондрий. Примечательно, что в нейронах такого явления не наблюдалось, что подчеркивает клеточную специфичность процесса старения. Исследование выявляет изменения в соотношении белков и липидов в астроцитах и нейронах, подчеркивая сложность клеточных изменений, связанных со старением. Полученные данные открывают путь к более глубокому пониманию процесса старения, учитывая реакции, специфичные для каждого типа клеток в активной среде мозга. Работа опубликована в Nature Communications. Подробнее

Применение экзогенной дцРНК представляет собой новый подход для защиты растений. Принято считать, что механизм подавления вирусов, опосредованного дцРНК, аналогичен механизму естественной РНК-интерференции (РНКи). Однако прямых доказательств этого нет. Сотрудники ИБХ РАН в сотрудничестве с коллегами из Института Джеймса Хаттона (UK) провели работу по глубокому секвенированию малых РНК (мРНК) как индикаторов РНКи, индуцированных вирусом картофеля Y (PVY). B отличие от PVY-индуцированной продукции дискретных видов мРНК длиной 21 и 22 нт, введение дцРНК PVY приводило к генерации неканонического пула мРНК, в виде лестниц длиной ~18-30 нт; что указывает на неизвестный ранее неканонический путь биогенеза мРНК. Эти результаты могут иметь важное значение для дальнейших разработок в области защиты растений. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences. Подробнее

Команда ученых из ИБХ РАН, МГУ имени М.В. Ломоносова и других российских институтов исследовали отличия в редокс-состоянии неонатальных и взрослых кардиомиоцитов крыс в условиях гипоксии. С помощью высокочувствительного биосенсора HyPer7 авторы обнаружили, что гипоксия вызывает увеличение продукции пероксида водорода (H2O2) во взрослых кардиомиоцитах, тогда как в неонатальных клетках наоборот наблюдается снижение базового уровня H2O2 при тех же условиях. Это наблюдение коррелирует с другими данными, полученными авторами с помощью Рамановской спектроскопии, которые демонстрируют выраженную разницу в свойствах митохондриальной электрон-транспортной цепи взрослых и неонатальных клеток. В частности, в зрелых кардиомиоцитах при гипоксии значительно увеличивается загрузка дыхательной цепи электронами, тогда как в неонатальных клетках подобный эффект не наблюдается. Работа опубликована в журнале Free Radical Biology and Medicine. Подробнее