Молекулярна біологія

РНКовий світ, або гіпотеза РНКового світу – припущення яке описує стадію еволюції життя на Землі, в ході якої самореплікуючі молекули РНК з’явилися раніше ДНК і білків.

Епігенетичні дослідження розвитку фокусуються на вивченні змін у експресії генів, які не пов’язані з мутаціями в послідовності ДНК, але можуть впливати на функціонування клітин, тканин і органів протягом розвитку організмів. Ці зміни можуть бути наслідком різних епігенетичних модифікацій, таких як метилювання ДНК, модифікація гістонів або поправка помилок у хроматині, що впливають на активність генів і регулюють біологічні процеси на різних етапах розвитку.

Епігенетичний профіль — це набір змін у активності генів, які не пов’язані з змінами в послідовності ДНК, але все ж таки впливають на функціонування генів. Ці зміни можуть включати метилювання ДНК, модифікації гістонів і взаємодію між молекулами РНК. Епігенетичні зміни можуть регулювати експресію генів, не змінюючи саму генетичну послідовність.

Чому близнюки з ідентичним набором генів упродовж життя набувають різних рис і хворіють різними хворобами? Як погана дієта вагітної жінки і шкідливі звички чоловіка позначаються на їхніх дітях і навіть онуках? За це відповідає епігенетика. Науковці виявили, що наші тіла дивовижним чином уміють вмикати чи вимикати частини своїх геномів. Це залежить від наших звичок, досвіду і середовища, в якому ми живемо.

Опис процесу постановки реакції в технології ПЛР, частина онлайн-стажування в Грайфсвальдському університеті для студентів ХНПУ ім. Г.С. Сковороди.

Регулювання хроматину є критичним процесом у клітині, що визначає доступність ДНК для транскрипції, реплікації та ремонту. Це включає модифікації, які змінюють структуру хроматину, і забезпечують контроль над функціями генів.

ATAC-seq (Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing)— це метод секвенування, який використовується для виявлення відкритих (активних) ділянок хроматину в геномі. Він дозволяє визначати регуляторні області ДНК, такі як промотори, енхансери, та сайти зв’язування транскрипційних факторів.

Клонування організмів — це процес створення генетичних копій організмів або клітин, що мають ідентичний генетичний матеріал. Клонування може відбуватися природним шляхом, як, наприклад, утворення ідентичних близнюків, або штучно за допомогою технологій, таких як соматичне клітинне клонування.

Активаторна регуляція — це механізм, за допомогою якого певні молекули, зазвичай транскрипційні фактори (TFs), стимулюють або активують транскрипцію певних генів. Активаторні фактори зв’язуються з певними регуляторними послідовностями ДНК (наприклад, промотори чи енгансери), що призводить до підвищення рівня синтезу мРНК з відповідних генів. Цей процес є важливим для розвитку клітин, їх спеціалізації, реакції на зовнішні сигнали та підтримки гомеостазу.

Механічні та фізичні сигнали в клітинах — це важливі фактори, які впливають на клітинні функції, їх поведінку та морфологію. Ці сигнали можуть бути зумовлені зовнішніми або внутрішніми силами, які передаються через клітинну мембрану і викликають внутрішньоклітинні зміни. Вони грають важливу роль у регулюванні таких процесів, як клітинна міграція, поділ, диференціація, адгезія та механосенсорні реакції.

Імунопреципітація білка (Co-IP, co-immunoprecipitation) — це метод молекулярної біології, що використовується для вивчення білкових взаємодій. Він дозволяє виділити та очистити конкретний білок або білкові комплекси з клітинних зразків та досліджувати їхні взаємодії з іншими білками або молекулами. Цей метод є важливим для дослідження складних білкових мереж і механізмів клітинної сигналізації.

Neurogenin (Ngn) — це група транскрипційних факторів, які належать до класу bHLH (Basic Helix-Loop-Helix) і відіграють важливу роль у розвитку нервової системи, зокрема в нейрогенезі (формуванні нейронів). Neurogenin сприяє диференціації нейральних стовбурових клітин в зрілі нейрони і є критичним елементом процесу розвитку центральної нервової системи.

Як культура та здатність передавати знання від покоління до покоління дозволили нам стати найвищими творцями ніші та змінити наше ДНК. Огляд цього процесу через еволюцію людини.

Фермент рестрикції, ендонуклеаза рестрикції, або рестриктаза є ферментом, який розрізає ДНК на фрагменті поблизу розпізнавання певних сайтів у межах молекул, відомих як сайти рестрикції.

lacA — це один з трьох генів операнту lac у бактерії Escherichia coli (E. coli), який кодує фермент тигалактозид ацетилазу. Цей фермент відіграє роль у метаболізмі лактози та її похідних, хоча його функція менш зрозуміла в порівнянні з lacZ (β-галактозидаза) та lacY (лакто-пермеаза).

Метилювання гістонів — це ще один важливий механізм посттранскрипційної модифікації, який впливає на структуру хроматину та регуляцію генетичної експресії. Процес метилювання включає додавання метильної групи (CH₃) до аміногрупи лізинових або аргінінових залишків на хвостах гістонів. Цей процес здійснюється спеціальними ферментами — гістонметилтрансферазами (HMTs).

SAGA (Spt-Ada-Gcn5-acetyltransferase) — це великий мультикомплекс білків, що виконує важливу роль у регуляції транскрипції через ацетиляцію гістонів і модифікацію хроматину. Він є одним із ключових коактиваторів, що допомагають активувати транскрипцію генів у клітинах еукаріот.

Відео про електрофорез в технології ПЛР, частина онлайн-стажування в Грайфсвальдському університеті для студентів ХНПУ ім. Г.С. Сковороди.

Ініціація транскрипції — це перший етап процесу транскрипції, коли РНК-полімераза починає синтезувати молекулу мРНК на основі ДНК-матриці. Цей етап є вирішальним для правильного початку експресії генів і включає кілька важливих кроків, які забезпечують точність і ефективність транскрипції.

Модифікація гістонів — це важливий епігенетичний механізм, що регулює структуру хроматину і впливає на доступність ДНК для транскрипції, реплікації та інших клітинних процесів. Гістони — це білки, які допомагають організовувати ДНК в хроматині, упаковуючи її в компактну структуру, що дозволяє зберігати генетичний матеріал у клітині.

Індивідуально перепрограмовані стовбурові клітини (iPS-клітини) — це стовбурові клітини, отримані шляхом перепрограмування спеціалізованих соматичних клітин (наприклад, шкіри або крові) в плуріпотентний стан. Цей процес дозволяє соматичним клітинам набути властивості, подібні до ембріональних стовбурових клітин (ESC), зокрема здатність до диференціації в усі типи клітин організму.

Метилювання в кодуючих ділянках генів — це процес епігенетичної модифікації, при якому до молекул ДНК додається метильна група (CH₃) до певних нуклеотидів, переважно до цитозинів, які перебувають у контексті пари CpG (цитозин-фосфат-гуанін). Ця модифікація може впливати на експресію генів, зокрема на їх активність чи транскрипцію.

Лімфоцити – підгрупа лейкоцитів, яка відіграє важливу роль в роботі адаптивного імунітету у хребетних. До лімфоцитів відносяться Т-лімфоцити, В-лімфоцити і N-кілери. (Останні, хоча і є лімфоцитами, працюють не в адаптивної імунної системи, а в уродженою імунної системи).

Уніпотентність — це здатність клітини диференціюватися лише в один конкретний тип клітин, тобто вона може утворювати тільки один тип клітин, що має певну спеціалізацію. Уніпотентні клітини є найбільш обмеженими за своїм потенціалом порівняно з іншими типами стовбурових клітин, такими як мультипотентні, плуріпотентні чи тотипотентні клітини. Однак вони все ще мають важливе значення для відновлення та підтримки тканин в організмі.

dTTP (дезокситимідинтрифосфат) — це один з чотирьох типів дезоксирибонуклеозидтрифосфатів, які є будівельними блоками для синтезу ДНК. dTTP містить тимідинову основу, дезоксирибозу та три фосфатні групи, які використовуються під час процесу реплікації та синтезу ДНК.

Білки можна класифікувати за їх біологічною функцією в кілька основних категорій.