Молекулярна біологія

Цитоплазма – це в’язка субстанція, що заповнює простір між клітинною мембраною та ядром. Вона складається з води, органічних і неорганічних сполук, а також клітинних органел. Цитоплазма виконує кілька важливих функцій:

Структура ДНК і відкриття.

Отоферлін (Otoferlin, ген OTOF) — білок, який відіграє критично важливу роль у сенсорній передачі слуху. Він експресується в клітинах внутрішнього вуха, особливо у волоскових клітинах, і забезпечує швидке й точне передавання електричних сигналів до слухового нерва через спеціалізовані «стрічкові» (ribbon‑) синапси. Мутації в гені OTOF призводять до спадкової несимптоматичної глухоти типу DFNB9.

CUT&RUN (Cleavage Under Targets and Release Using Nuclease) — це сучасний метод для вивчення взаємодії між білками та ДНК, зокрема для аналізу зв’язування транскрипційних факторів, модифікацій гістонів і інших регуляторних білків з певними ділянками геному. Цей метод є вдосконаленням старіших технік, таких як ChIP-seq, і дозволяє отримувати високоточні дані з меншими вимогами до кількості зразків та меншою вартістю.

Розпускання хроматину — це процес, за допомогою якого структура хроматину змінюється таким чином, що ДНК стає більш доступною для транскрипції та інших клітинних процесів, таких як реплікація та ремонт ДНК. Цей процес здійснюється через різноманітні модифікації хроматину, які впливають на взаємодію між ДНК і гістоновими білками, а також на структуру хроматину.

MLH1 (MutL homolog 1) — це ген, який кодує білок, що є ключовим компонентом системи поправки помилок під час реплікації ДНК (mismatch repair, MMR). Цей механізм відповідає за виявлення та виправлення помилок, що виникають під час реплікації ДНК, таких як неспівпадіння пар нуклеотидів або вставки/делеції, що можуть виникати при реплікації ДНК.

Транскриптом – це сукупність молекул мРНК (або більш загально: транскриптів ), присутніх у певний момент часу в клітині, групі клітин або організмі. 

TFIIA (Transcription Factor IIA) — це важливий транскрипційний фактор, який бере участь у процесі ініціації транскрипції у еукаріотичних клітинах. Він є частиною комплексу TFIID (який також включає TATA-binding protein (TBP) та TAFs) і взаємодіє з іншими транскрипційними факторами та РНК-полімеразою II для запуску транскрипції. TFIIA відіграє важливу роль у стабілізації взаємодії між TBP і TATA-послідовністю на промоторі та забезпеченні формування активного преініціаційного комплексу (PIC).

Вступ до лабораторних методів ПЛР, частина онлайн-стажування для студентів ХНПУ ім. Г.С. Сковороди в Грайфсвальдському університеті.

E2A (або Tcf3) — це транскрипційний фактор, що належить до групи bHLH (Basic Helix-Loop-Helix) білків і відіграє важливу роль у розвитку та диференціації клітин. Він бере участь у багатьох процесах, таких як розвиток імунної системи, нейрогенез і органогенез. E2A відомий своєю здатністю регулювати гени, які контролюють проліферацію, диференціацію та апоптоз (запрограмовану клітинну смерть).

PCAF (P300/CBP-associated factor) — це гістонова ацетилтрансфераза (HAT), яка є частиною важливого комплексу для регуляції генетичної експресії через модифікацію хроматину. PCAF вносить ацетильні групи на лізинові залишки гістонів, що сприяє зміні структури хроматину і активує транскрипцію.

Імуноферментний аналіз (від англ. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay – Елайза) – широко поширений метод аналітичної біохімії.

Деоксиаденозин трифосфат (dATP) – нуклеотид, який використовується в клітинах для синтезу ДНК (або реплікації), як субстрат ДНК-полімерази.

Basic Helix-Loop-Helix (bHLH) — це структурна та функціональна характеристика певної групи транскрипційних факторів, які беруть участь у регуляції генів у різних процесах, таких як диференціація клітин, розвиток, регенерація та організація тканин. Білки, що містять домен bHLH, зазвичай регулюють експресію генів шляхом взаємодії з ДНК, а також можуть взаємодіяти з іншими транскрипційними факторами, формуючи гетеродимерні комплекси.

Існує багато різних біомаркерів, які зараз використовуються для розробки так званих годинників старіння, які передбачають біологічний або хронологічний вік. Але одним із біомаркерів, який досяг найбільшого прогресу, є епігенетичні годинники, які використовують метилювання ДНК як вимірювання. Наразі ці інструменти працюють, використовуючи «масові» дані, однак це пропускає отримання неоднорідності в наборі даних. Але нова публікація в Nature Aging розробила основу для прогнозування віку окремої клітини!

SIRT1 (Sirtuin 1) — це білок‑деацетилаза, залежна від НАД⁺ (NAD⁺‑dependent deacetylase), що належить до сімейства сиртуюнів. Він відіграє ключову роль у зв’язку між енергетичним мені­джментом клітини, регуляцією старіння, регенерацією, відповідами на стрес та підтримкою цільності геному. Через багато своїх субстратів SIRT1 може модулювати транскрипцію, метаболізм, апоптоз, індукцію автопагії та інші важливі процеси. Порушення його функцій або змінена експресія асоціюється з різними захворюваннями, такими як онкологія, метаболічні синдроми, запальні й вікові стани.

Пригнічення транскрипції — це процес, за допомогою якого регуляторні молекули (зокрема, репресори) зменшують або повністю блокують активність транскрипції певних генів. Це важливий механізм регуляції, що дозволяє клітинам адаптуватися до змін у навколишньому середовищі або контролювати активність генів в залежності від потреби.

TPSG1 (Tryptase Gamma 1) — це білок-кодуючий ген, який належить до сімейства трипсиноподібних серинових протеаз (tryptases). Білки цього типу відіграють роль у процесах запалення та імунної відповіді. TPSG1 має деякі особливості, які відрізняють його від інших триптаз, зокрема мембранне закріплення через гідрофобний С‑кінцевий фрагмент, що може надавати йому особливі функціональні властивості.

Безгенні методи перепрограмування клітин — це методи, що дозволяють перепрограмувати клітини без використання змін у геномі, таких як введення або редагування генів. Це важливий крок у клітинній біології та регенеративній медицині, оскільки він знижує ризики, пов’язані з генетичною модифікацією, зокрема, мутаціями або небажаними змінами в ДНК.

Люцинова пастка (Leucine Zipper) — це тип структурного мотиву в білках, який є характерним для певних транскрипційних факторів. Люцинова пастка часто використовується для стабільної асоціації двох поліпептидних ланцюгів і взаємодії між ними. Цей мотив включає розташування люцину (амінокислоти з гідрофобним боковим ланцюгом) через кожні 7 амінокислот у гідрофобній ділянці білка, що дозволяє формувати гідрофобні пари між двома молекулами і таким чином утворювати гомодимерні або гетеродимерні комплекси.

HDAC клас II — це група гістондеацетилаз (HDACs), які виконують важливу роль у регуляції структурної організації хроматину та контролю транскрипції генів. HDAC класу II зазвичай локалізуються в ядрі, але можуть також переміщатися в цитоплазму в залежності від умов або стимулів. Вони сприяють деацетиляції гістонів і таким чином можуть змінювати доступність генетичної інформації для транскрипційного апарату, контролюючи активність специфічних генів.

Специфічні транскрипційні фактори — це молекули, які регулюють транскрипцію конкретних генів у відповідь на специфічні сигнали або клітинні умови. Вони взаємодіють із певними регуляторними елементами ДНК, які знаходяться на промоторах або в енгансерах певних генів, тим самим сприяючи або пригнічуючи їх експресію. Специфічні транскрипційні фактори, як правило, є частинами шляхів сигналізації, які відповідають за спеціалізацію клітин, розвиток або відповіді на стресові умови.

Імунофлуоресценція (ІФ) — це метод молекулярної біології та клітинної біології, який використовує флуоресцентні мітки для виявлення та локалізації специфічних молекул, таких як білки, нуклеїнові кислоти або інші біомолекули, в клітинах або тканинах. Цей метод широко застосовується для дослідження молекул на рівні окремих клітин або тканин, зокрема в контексті їх взаємодії, функціонування та пошкоджень.

ДНК-нанотехнології — це галузь нанотехнологій, що використовує молекули ДНК як будівельний матеріал для створення наноструктур, наномашин та систем для виконання певних функцій. Ці технології дозволяють маніпулювати молекулами ДНК на наномасштабі для створення нових функціональних пристроїв і матеріалів, відкриваючи нові можливості в медицині, біотехнологіях, матеріалознавстві та обчисленнях.

Mediator Complex — це велика багатокомпонентна білкова комплексна структура, яка має важливу роль у регуляції транскрипції генів, взаємодіючи з РНК-полімеразою II та транскрипційними факторами. Він є важливим посередником між активаторами транскрипції, що зв’язуються з ДНК, і основним транскрипційним апаратом, що здійснює синтез мРНК.