НАУКА и ОБЩЕСТВО 2025. НАУКА. 11
162 • Путин назвал прорывом в мире биологии открытие ученого Никитина
• Создан первый инструмент для редактирования митохондриальной ДНК
• Революция в науке: как нейросети из России за считаные дни нашли идеальный метал
• Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций
• Регенерация конечностей у человека — больше не фантастика
• Генная терапия гемофилии B сохранила эффективность через 13 лет
Путин назвал прорывом в мире биологии открытие ученого Никитина
Президент Владимир Путин назвал прорывом в мире биологии открытие доктора физико-математических наук, заведующего лабораторией нанобиотехнологий Московского физико-технического института Максима Никитина.
"Рад представить одного из самых молодых лауреатов Государственной премии — Максима Петровича Никитина. Благодаря таланту и научной смелости он совершил настоящий прорыв в мире биологии. Открыл ранее неизвестный механизм хранения информации в ДНК, что может стать ключом к познанию причин, а значит, и предотвращению сложнейших заболеваний", — сказал глава государства на вручении госпремий.
Никитин открыл механизм "молекулярной коммутации" ДНК. До сих пор считалось, что ДНК может хранить и обрабатывать информацию за счет структуры двойной спирали. Ученый из МФТИ с помощью эксперимента доказал, что образование двойной спирали не обязательно, а ДНК может передавать информацию за счет взаимодействия некомплементарных, имеющих низкое сродство друг с другом молекул.
В День России Путин традиционно награждает лауреатов почетного звания Героя Труда и вручает государственные премии в области науки и технологий, литературы и искусства, а также гуманитарной деятельности.
Создан первый инструмент для редактирования митохондриальной ДНК
Разработка ускорит создание лекарств и изучение большого числа болезней, вызываемых мутациями в мтДНК, сообщила пресс-служба Российского научного центра хирургии им. Петровского
Российские и французские ученые создали инструмент, позволяющий редактировать ту часть ДНК, которая находится не в ядре клетки, а в специализированных органеллах-митохондриях, отвечающих за производство молекул, необходимых для снабжения энергией всех остальных частей клетки. Разработка ускорит создание лекарств и изучение большого числа болезней, вызываемых мутациями в митохондриальной ДНК, сообщила пресс-служба Российского научного центра хирургии (РНЦХ) им. Петровского.
К числу подобных заболеваний относится множество генетически обусловленных тяжелых и смертельно опасных болезней, в том числе синдром Лея, митохондриальная миопатия, а также тяжелые формы сахарного диабета, чье появление сопровождается развитием глухоты. Как именно клетки исправляют двойные разрывы в спиралях митохондриальной ДНК, ученые пока не знают, что связано со сложностями в изучении процессов внутри этих органелл, отделенных двойной мембраной от остальных частей клетки.
"Редактирование митохондриальной ДНК - словно операция на сердце плода в утробе матери. Эта процедура требует значительно более тонкого подхода и глубокого понимания не только архитектуры ядра, но и особенностей митохондрий. Митохондрии, по сути, представляют собой "клетки в клетке", и работа с ними требует иных инструментов и подходов", - пояснил заведующий кафедрой биологии и генетики Медицинского университета Петровского (Москва) Илья Мазунин, чьи слова приводит пресс-служба РНЦХ.
https://nauka.tass.ru/nauka/24178265
https://academic.oup.com/narmolmed/advance-article/doi/10.1093/narmme/ugaf021/8156796
Революция в науке: как нейросети из России за считаные дни нашли идеальный металл
Группа российских исследователей при поддержке Института искусственного интеллекта AIRI, Сбера, Томского политехнического университета и Сколтеха разработала инновационную систему машинного обучения, способную в разы ускорить разработку новых сверхтвёрдых материалов.
Особенно важным направлением работы стала оптимизация соединений на основе бора и вольфрама — одного из самых прочных классов материалов в мире.
Суть разработки заключается в применении ИИ-модели на основе графовых нейронных сетей (Graph Neural Networks, GNN). Эти нейросети позволяют представить молекулярные структуры в виде графа, где атомы — это узлы, а химические связи — рёбра.
Такой подход позволяет "обучать" систему предсказывать химические и физические свойства новых соединений без необходимости проведения сложных и ресурсоёмких квантовых расчётов.
Как рассказал ведущий научный сотрудник AIRI Роман Еремин, новая модель сумела за считаные дни проанализировать десятки потенциальных допантов — дополнительных элементов, которые вводятся в кристаллическую решётку вольфрама — и выявить те, что с наибольшей вероятностью улучшают его свойства.
Ранее подобные расчёты требовали недель или месяцев суперкомпьютерных симуляций, сегодня — всего несколько дней на обычном оборудовании с поддержкой ИИ.
Это достижение подтверждает, что искусственный интеллект становится не просто помощником, а полноценным участником научного процесса, способным анализировать сложнейшие химические системы и выводить человечество на новый уровень технологического развития.
https://www.moneytimes.ru/news/revoljucija-v-nauke/59195/
https://phys.org/news/2025-06-ai-metal-doped-compounds-mechanical.html
Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций
А также выявило патогены, аллергены и психоактивные растения
Американские и европейские исследователи продемонстрировали пригодность глубокого секвенирования ДНК методом дробовика в окружающем воздухе для быстрого и неинвазивного анализа биомов, человеческих популяций и патогенов. Им удалось получить из образцов ДНК в воздухе самую разнообразную информацию: от присутствия аллергенов и психоактивных растений до филогенетического происхождения местной популяции рысей и гаплотипов населения. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Ecology & Evolution.
Скорость, мощность и портативность оборудования для глубокого секвенирования постоянно растет, одновременно с этим совершенствуются методы выделения ДНК из различных образцов окружающей среды (средовая ДНК). Это открывает большие возможности для анализа биологических видов и других генетических особенностей местности. Одним из быстро развивающихся инструментов мониторинга биоразнообразия служит анализ ДНК в воздухе. В основном для этого используется прицельный метод метабаркодирования, который определяет виды по небольшим (до нескольких сотен пар оснований), но высокоспецифичным последовательностям ДНК. Его использование требует предварительного секвенирования геномов интересующих видов и составления соответствующих библиотек, при этом генетическая информация о виде в образце ограничена этими небольшими последовательностями.
Сравнение человеческой средовой ДНК в ирландских городских и загородных образцах показало, что в городском воздухе ее больше — примерно на том же уровне, что и в воде, загрязненной сточными водами. И в городских, и в лесных образцах преобладали гаплотипы индоевропейского происхождения, но в первых обнаружилось 84–87 отдельных филотипов с большей долей митохондриальной ДНК, а во вторых — лишь восемь. Отдельный полоноэкзомный анализ обогащенной методом гибридизации человеческой ДНК в воздухе помещений предоставил информацию о генетических вариантах, включая инсерции, делеции и более 217 тысяч однонуклеотидных полиморфизмов.
При изучении патогенов людей и животных ДНК из воздуха была вполне информативной, как и из мазков с поверхностей, воды и почвы. Также этот генетический материал позволил определить присутствующие в среде гены антибиотикоустойчивости, векторы распространения патогенов (насекомые и грызуны) и взаимодействия паразитов и их хозяев (на примере пчел и их клещей). Кроме того, анализ средовой ДНК из городского воздуха стабильно выявлял в нем аллергены (например, арахис и растительную пыльцу) и психоактивные природные материалы (мак, коноплю и псилоцибиновые грибы).
Таким образом, информация, содержащаяся в ДНК из воздуха, весьма обширна и может находить разнообразные применения. Она достаточно подробна, чтобы позволять получать чувствительные генетические данные о людях, из-за чего авторы работы ранее призвали к разработке этических принципов использования методики.
Средовая ДНК в последнее время широко используется для различных наблюдений за животными. К примеру, она помогла оценить размеры популяции китовых акул, определить пол и индивидуальную принадлежность белых медведей, а также убедиться, что редкая бразильская лягушка не вымерла, как считалось ранее.
италось ранее. https://nplus1.ru/news/2025/06/09/data-is-in-the-air
Регенерация конечностей у человека — больше не фантастика
Исследователи изучили аксолотлей — животных, способных отращивать утраченные конечности.
Выяснилось, что ключевую роль играют:
Ретиноевая кислота — активирует рост тканей.
Ген Shox — формирует структуру новой конечности.
Удивительно, но аналогичные элементы есть и у человека. Учёные уверены: если понять, как их «включить», медицина сможет восстановить даже утраченную руку или ногу
Генная терапия гемофилии B сохранила эффективность через 13 лет
Без серьезных побочных эффектов
Американские, британские и южноафриканские исследователи представили долгосрочные результаты генной терапии гемофилии В. Как следует из публикации в New England Journal of Medicine, экспрессия фактора свертывания и клинические показатели оставались стабильными на протяжении 13 лет наблюдения.
Гемофилия В представляет собой наследственное нарушение свертывания крови (коагулопатия), связанное с дефицитом фактора свертывания IX. Тяжелая форма заболевания (уровень фактора IX менее одной международной единицы на децилитр крови) проявляется повышенной кровоточивостью с образованием гематом, анемией и артропатией. Для купирования и профилактики кровотечений применяют антигемофильную сыворотку или рекомбинантный фактор свертывания, что требует регулярных инъекций.
В качестве альтернативы американско-британская научная группа разработала геннотерапевтический препарат, который содержит кодон-оптимизированный трансген фактора IX на аденоассоциированном вирусном векторе (scAAV2/8-LP1-hFIXco). В 2014 году было опубликовано сообщение о первых 10 пациентах, получивших этот препарат. Трансген экспрессировался в организме, но вопрос о стойкости эффекта оставался открытым.
Однократное назначение трансгена фактора IX на аденоассоциированном векторе обеспечило стойкую экспрессию этого фактора свертывания и клинический эффект на протяжении 13 лет наблюдения. Долгосрочных проблем с безопасностью терапии не возникло.
К настоящему времени в США и некоторых других странах одобрены к применению два геннотерапевтических препарата для лечения гемофилии В (этранакоген дезапарвовек и фиданакоген элапарвовек) и один — гемофилии А (валоктокоген роксапарвовек).
Японцы создали универсальную искусственную кровь, подходящую для переливания вне зависимости от группы
Её делают из гемоглобина просроченной донорской крови, помещённого в защитную оболочку без антигенов.
Такая кровь хранится до 2 лет при комнатной температуре — удобно даже для домашнего запаса