Молекулярна біологія

Klf4 (Kruppel-like factor 4) — один із ключових факторів Yamanaka, який формує “захисне середовище” для клітини під час перепрограмування та омолодження. Він зберігає клітину в низькодиференційованому, стрес-резистентному стані, знижує ризик загибелі та допомагає перезапускати молоді програми.

Sox2 — другий ключовий компонент ядра плюрипотентності, який працює у тісному комплексі з Oct4. Разом вони формують центральну регуляторну пару, що підтримує ембріональний стан, блокує диференціацію та запускає перепрограмування соматичних клітин.

Oct4 (Pou5f1) — центральний регулятор плюрипотентності та один з найважливіших факторів, що визначають ембріональний стан клітини. Його рівень та активність критично контролюють баланс між самооновленням, диференціацією та перепрограмувальною пластичністю.

Епігенетичні годинники — це набори епігенетичних маркерів (передусім метиляції ДНК у конкретних CpG-сайтах), які дозволяють кількісно оцінити біологічний вік організму, тканини або клітини.

Фокус: вимірювання імунного старіння (immunosenescence) — вікових змін у популяціях і функції імунних клітин.

Ці годинники оцінюють не загальний біологічний вік, а вікову дисфункцію імунної системи, що є ключовим чинником:

DNAm GrimAge — це епігенетичний годинник третього покоління (Lu et al., 2019),
створений для максимально точного прогнозу смертності.

Його назва походить від «Grim Reaper» — тобто годинник, що передбачає наближення смерті.

PhenoAge — це епігенетичний годинник другого покоління (Levine et al., 2018),
створений для оцінки функціонального й фенотипового старіння, а не просто календарного віку.

Він базується не лише на DNAm, а на фізіологічному стані організму, тобто включає клінічні маркери, пов’язані зі смертністю.

Hannum clock (2013) — епігенетичний годинник, розроблений Г. Хеннумом.
Його особливість:

працює в основному на крові (blood-specific epigenetic clock).

Це не універсальна модель, як Horvath, а тканинно-специфічна.

Horvath clock — це перший загальнотканинний епігенетичний годинник, створений С. Горватом (2013).
Його завдання: обчислити біологічний вік за даними метиляції ДНК.

ChIP (Chromatin Immunoprecipitation) — це метод молекулярної біології, який дозволяє вивчати взаємодії між білками та ДНК в хроматині. ChIP дає змогу ідентифікувати, які білки зв’язуються з певними ділянками ДНК, а також визначити, як ці взаємодії регулюють активність генів і інші клітинні процеси, такі як репарація ДНК, транскрипція, рекомбінація та ін.

CpG-ділянка — це специфічна послідовність в ДНК, де цитозин (C) і гуанін (G) з’єднані фосфодіестерними зв’язками, і цей фрагмент має структуру 5′-CG-3′ (де C — цитозин, а G — гуанін). У таких ділянках букви “C” і “G” розташовані в порядку, де цитозин і гуанін є сусідами по ланцюгу ДНК.

Позитивне супернавивання — це тип скручування молекули ДНК, при якому спіраль закручується в тому ж напрямку, що й її природний вигляд (право- чи ліво-спірально), що призводить до надмірного скручування. Це явище зазвичай виникає при розплітанні ДНК під час процесів реплікації або транскрипції, коли розкручування подвійної спіралі створює додаткове скручування в інші ділянки молекули.

Ембріональні стовбурові клітини (ESCs) — це високоспеціалізовані стовбурові клітини, які походять від бластоцисти (рання стадія розвитку ембріона, що складається з кількох сотень клітин) ссавців, включаючи людину. Вони є плуріпотентними, що означає, що можуть диференціюватися в будь-який тип клітин організму, за винятком клітин, що утворюють екстраембріональні структури (таких як плацента).

Індуковані стовбурові клітини – це стовбурові клітини, отримані від соматичних , репродуктивних , плюрипотентних або інших типів клітин шляхом навмисного епігенетичного перепрограмування.

SRC-1 (Steroid Receptor Coactivator-1), також відомий як NCOA1 (Nuclear Receptor Coactivator 1), є одним із основних коактиваторів для рецепторів стероїдних гормонів. SRC-1 відіграє ключову роль у регуляції транскрипції генів, що контролюються стероїдними гормонами, такими як естрогени, прогестерон, андрогени та глюкокортикоїдні гормони.

Центральна Догма молекулярної біології – так само відома як «Центральна Догма біології» або просто «Центральна Догма».

ДНК-епігенетичний тест для визначення біологічного віку є новітнім методом оцінки стану організму, який не залежить від хронологічного віку. Цей тест використовує епігенетичні маркери, зокрема метилювання ДНК, для того, щоб оцінити, наскільки «молодим» або «старим» є організм на клітинному рівні. Він дає змогу дізнатися про процеси старіння, які не завжди збігаються з календарним віком.

SRC-2 (Steroid Receptor Coactivator-2), також відомий як TIF2 (Transcriptional Intermediary Factor 2), є членом сімейства коактиваторів стероїдних рецепторів, який відіграє важливу роль у регуляції транскрипції генів, що відповідають на сигнали стероїдних гормонів. SRC-2/TIF2 функціонує як коактиватор для різних ядерних рецепторів стероїдних гормонів, таких як рецептори естрогену, андрогену, прогестерону, глюкокортикоїдні рецептори та інші.

Здатність до диференціації — це процес, за допомогою якого клітини, починаючи з менш спеціалізованих (наприклад, стовбурових клітин), поступово набувають все більш специфічних функцій і структур, що дозволяє їм виконувати певні завдання в організмі. Це один із основних механізмів, що визначає розвиток і функціонування організмів, від утворення тканин і органів до підтримки життєдіяльності організму в цілому.

Ми живемо за трьома головними годинниками; цикл світло/темрява, наш циркадний годинник і наш соціальний годинник. Вирівнювання цих годинників важливо для підтримки доброго здоров’я. У цьому відео буде розглянуто, як дисонанс у цих годинниках пов’язаний із раком і як генетичні мутації в основних компонентах годинника можуть спричинити захворювання – у цьому випадку сімейний синдром розширеної фази сну (FASPS).

Лекція про регуляцію експресії генів для студентів ХНПУ ім. Г.С. Сковороди.

Імунна система – це складна система, що складається з багатьох органів і тканин, що захищає організм від хвороб і патологічних станів, а, так само, шкідливих агентів навколишнього середовища.

Синтез ДНК — це процес утворення нової молекули ДНК, який відбувається під час реплікації. Цей процес є необхідним для передачі генетичної інформації під час поділу клітини. Реплікація ДНК включає кілька етапів, і відбувається у напрямку 5′ до 3′, де кожен з ланцюгів ДНК слугує шаблоном для створення комплементарного ланцюга.

Епігеномне картування — це метод, який дозволяє досліджувати епігенетичні модифікації в геномі, такі як метилювання ДНК, модифікації гістонів, містичні РНК та інші зміни, які регулюють експресію генів без зміни самих послідовностей ДНК. Епігеномне картування допомагає зрозуміти, як епігенетичні модифікації впливають на розвиток, функціонування клітин і тканин, а також як вони можуть бути залучені до розвитку захворювань.

Генетичні вектори — це молекули, які використовуються для переносу генетичного матеріалу (як ДНК, так і РНК) в клітини. Вектори забезпечують доставку генетичних елементів до цільових клітин з метою модифікації геному, що може бути корисно як для лікування захворювань, так і для наукових досліджень. Вектори відіграють центральну роль в генотерапії, генетичному трансфекційному процесі, клонуванні генів, а також в мікробіології та біотехнології.

Дві китайські дівчинки з відредагованим геномом стали справжньою сенсацією рік тому. Чи все так оптимістично рік потому? Розбираємось у “Академії наук” із Ольгою Чаплею, кандидатом біологічнтх наук, ембріолог клініки “Ай. Ві. Мед.”