Официально


На сайте ФАНО опубликован приказ «Об утверждении плана-графика перехода в 2017-2018 годах и на плановый период до 2020 года Федерального агентства научных организаций на использование отечественного программного обеспечения». С документом можно ознакомиться, пройдя по ссылке.



Комитет Госдумы по образованию и науке рассмотрел и утвердил заключение на проект Федерального закона «О внесении изменений в Налоговый кодекс РФ» (в части приведения терминологии Налогового кодекса Российской Федерации в соответствие с законом «Об образовании в РФ»), инициированный правительством в августе этого года.



На сайте Федерального агентства научных организаций опубликован августовский приказ об утверждении Положения о кадровом резерве ФАНО. С текстом документа можно ознакомиться по ссылке.

На базе Всероссийского НИИ мясной промышленности им. В.М.Горбатова создан Федеральный научный центр. Для этого к научно-исследовательскому институту присоединено восемь научных организаций.




Новости № 38(2017)

Регионы


СНГ


Интердайджест




















И светят, и греют. Новейшая область науки родилась в лучах лазеров
Наука
№ 26(2017)

30.06.2017


Термогенетика - звучит странновато, не очень ясно, как сочетаются два разных понятия: термо (тепло) и генетика? Хотя прецедент есть: оптогенетика (оптика плюс генетика) - термин тоже непонятный, но успевший прижиться. Оптогенетика как-никак известна уже более десятка лет, а ее новоявленная родственница появилась на свет только что. Это заслуга заведующего лабораторией Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова профессора РАН, доктора биологических наук Всеволода Белоусова и его коллег. Как родилось новое перспективнейшее направление, каковы его возможности?  

- Много лет я работаю с флуоресцентными (светящимися) белками, - рассказывает В.Белоусов. - С их помощью можно наблюдать процессы, происходящие в живой клетке, и на этой основе разрабатывать научные методы. Насколько важно исследовать эти белки, говорит тот факт, что открывшие и внедрившие их ученые удостоились Нобелевской премии по химии в 2008 году. Позже родилась оптогенетика, позволяющая активировать нейроны с помощью света. Для этого в них помещают ген светочувствительного ионного канала из светочувствительных бактерий или одноклеточных водорослей - они отвечают за восприятие света этими организмами. Ген встраивают в нейроны подопытных животных - лягушек, рыб, мух или мышей, освещают видимым светом, как правило синим, - и воздействуют на нейрон. Так с помощью оптогенетики разрабатывают способы лечения опасного заболевания - дегенерации сетчатки глаза, - лежащего, так сказать, на поверхности; на глубину, то есть в интересующий нас мозг, проникнуть практически невозможно, поскольку свет плохо проходит через непрозрачную ткань тела. К тому же интенсивный свет может повредить саму ткань. Эти и другие отрицательные моменты оптогенетики вызвали необходимость создания родственного метода - термогенетики. 
Как и в первом случае, мы встраиваем в нейрон восприимчивый к излучению ионный канал, но в данной технологии он чувствителен не к видимому глазом, а к тепловому излучению. А в качестве источника нагрева каналов впервые используем инфракрасный лазер, проникающий в глубь ткани. В этом важное преимущество термогенетики по сравнению с оптогенетикой. И теперь исследования и эксперименты вышли на новый, более высокий уровень, позволив стимулировать даже один нейрон.
- Что это за необыкновенный белок, который вы помещаете в нейрон?
- Известно, что у некоторых змей, например у гремучих и у щитомордников, есть встроенный тепловизор. На голове, около носа у них находятся особые ямки - теплочувствительные органы. Благодаря им змеи охотятся даже ночью, в кромешной тьме, потому что ощущают тепло, исходящее, например, от мыши. Все равно что человек подносит руку к утюгу и чувствует, что он горячий - действует тот же самый механизм, что и у змеи. Только у нас подобные нейроны располагаются на кончиках пальцев, а у змеи, как я уже сказал, в ямках около носа. Они более чуткие, чем у человека, и ощущают тепло на большом расстоянии. 
- Но величина нейрона микроскопическая, как вам удается вставить в него белок?
- Это не проблема: размер тела нейрона - приблизительно 10 микрометров, а встраиваемого в него светящегося белка - 5-6 нанометров. Есть много способов внедрить ген, кодирующий нужный нам белок. Например, использовать специальный прибор: он буквально вколачивает молекулы ДНК в клетку с помощью электрического разряда. В случае с рыбками мы инъецируем генетический материал прямо в икринку. В результате даже при очень слабом нагревании - примерно на 1-2 градуса - с помощью короткого лазерного импульса нейрон активируется, в нем возникают электрические (ионные) токи - мы его стимулируем и управляем его работой. 
Необходимо отметить вклад ученых физфака МГУ в создание метода термогенетики. Профессор Алексей Желтиков и его сотрудники сделали для нас уникальный, единственный в мире микротермометр, сопоставимый с размером клетки (в несколько микрометров). Вместо ртути они применили микроскопический алмаз. И когда на него падает свет инфракрасного лазера, алмаз нагревается и определяет температуру с погрешностью до 0,1 градуса. Теперь мы можем очень точно настраивать лазерную установку - ее, кстати, тоже собрали для нас физики МГУ.
- Каковы возможности термогенетики?
- Это чрезвычайно перспективное направление для лечения в будущем, подчеркну, тяжелых заболеваний, в первую очередь нейродегенеративных, при которых определенные нейроны гибнут или постепенно угасают. Однако их функции можно переложить на другие нейроны, активируя светом лазера. И сразу возникают проблемы: как доставить свет в мозг? Хорошо бы, конечно, в черепную коробку пациента поместить световод и пустить по нему луч лазера, чтобы перезапустить нейрон, но сегодня микрохирургия сделать это не в состоянии. И получается: мы успешно проводим опыты на животных - и только мечтаем об испытаниях в клиниках. Предстоит преодолеть дистанцию огромного размера. Но в тех случаях, когда исследуемые нейроны доступны без хирургического вмешательства, как, например, нейроны сетчатки, с помощью света уже можно восстанавливать утраченные функции мозга. 
В этом главное преимущество и значение термогенетики: она позволяет определить, каково назначение тех или иных нейронов, и на основании этого знания выработать методы лечения таких заболеваний, как болезни Паркинсона, Альцгеймера, и других. Поскольку есть, повторюсь, родственные им клетки и хотя бы частично они могут взять на себя их “обязанности”, обеспечив мозг человека, как в случае болезни Паркинсона, столь необходимым ему дофамином. Но это в теории, на практике, как я говорил, методов лечения с помощью термогенетики на сегодняшний день не существует, она только что появилась. Сначала необходимо научиться включать и выключать изу­чаемый нейрон или целую их группу, чтобы установить, что изменилось в результате болезни, какой ответ дал мозг. Как мы уже это делаем с рыбкой: стоит осветить лазером определенный нейрон - и она машет хвостом. Значит, именно он отвечает за ее моторные функции. Понятно, что с мозгом все во сто крат сложнее - ведь мы до сих пор не знаем, как протекает мозговая деятельность человека. Однако известно, что нейроны мозга или, скажем, ноги, печени или хвоста рыбки работают одинаково, и, чтобы изучить именно нейроны мозга, не нужно изобретать специальные инструменты.
Сегодня мы уже достаточно хорошо представляем сильные и слабые стороны термогенетики, хотя официально она родилась только что - 22 мая этого года, когда Nature Communications (один из журналов семейства знаменитого Nature) опубликовал нашу статью. Она объединяет три метода: молекулярной нейробиологии, квантовой термометрии и инфракрасной фотоники. Значение нашей работы в том, что мы первыми использовали сверхчувствительные гены каналов змеи и активировали их лазером. Надеюсь, публикация будет востребована, ее станут цитировать, поскольку метод просто необходим ученым. Но, как я уже говорил, это не значит, что буквально завтра можно начать лечение нейродегенеративных заболеваний. Для этого, повторюсь, необходимо понять, как работает мозг, какие нейроны за что отвечают, можно ли включением определенных клеток усилить определенные функции нервной системы. Но уже можно утверждать, что мы приблизились к пониманию работы отдельных нейронов и отдельных структур мозга, поскольку получили возможность осветить мозг, воздействуя на недоступные ранее его “потаенные” системы. 
Мы рассчитываем, что наша технология подтолкнет исследования мозга, но проблема в том, что у нас нет пока надежного метода доставки света. Его еще предстоит “провести” в мозг, наглухо закрытый черепной коробкой. Ведь наш лазер освещает и нагревает мозг всего на несколько миллиметров, а не насквозь, как нам бы очень хотелось. Все равно, что в онкологии: есть десятки способов, как убить раковые клетки, но нет надежного средства доставки “орудия убийства” точно к очагу злокачественной опухоли. И все же это лучше, чем, скажем, синий свет, который распространяется всего на доли миллиметра (метод оптогенетики). 
- Как вы оцениваете свою работу и работу коллег-физиков, можно ли назвать это открытием?
- Возможно, открытие, возможно, “шаг вперед” - не суть важно. Главное, наше исследование подтверждает классическое правило: объединение технологий, я их назвал выше, дает некий коммуникативный эффект. Конечно, и по отдельности каждый из этих методов весьма ценен, но вместе они составляют прорывную технологию. 
- Как вы считаете, когда она будет востребована?
- Думаю, через три-пять лет. Ученым необходимо дать время, чтобы преодолеть некий момент инерции. Они должны осознать, что есть эффективный метод и его можно с успехом применять. 
- Что дальше: работа закончена, статья опубликована - а будет ли продолжение?
- У термогенетики есть ответвления - их мы сейчас и разрабатываем. Интересно, например, не только активировать определенные нейроны, но и научиться их выключать, чтобы посмотреть, как это отразится, скажем, на памяти человека. Возможно, это поможет лечить эпилепсию, вызываемую усилением роли определенных нейронов. Поэтому сейчас мы конструируем особые молекулярные выключатели: в известных нам белках заменяем одну-две аминокислоты - они начинают работать несколько иначе и пропускают через себя другие ионы. Используя их и подключив инфракрасное лазерное излучение, стараемся активировать сердечную мышцу, чтобы впоследствии встраивать в нее имплантаты, задающие сердцу необходимый ритм. По этому же принципу пробуем управлять клетками, продуцирующими инсулин: инфракрасный свет будет инициировать выброс инсулина и поможет бороться с диабетом. Как видите, перспективы термогенетики очень значительны. 
Юрий Дризе
Фото предоставлено В.Белоусовым
На рисунке: малек рыбы Danio rerio, несущий на поверхности нейронов ген TRPA1 гремучей змеи (из Nature Communications)

 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

Вызовы на выбор. Молодых ученых просят определиться.
Городом, принявшим в этом году Всероссийский молодежный научный форум “Наука будущего - наука молодых”, стал Нижний Новгород. Первый такой форум, напомним, состоялся два года назад в Севастополе, второй - в прошлом году в Казани. Главная идея этого ежегодного масштабного мероприятия - дать возможность молодым людям, работающим в различных областях исследований и живущим в разных регионах страны, встретиться на одной площадке, пообщаться друг с другом и со старшими коллегами. /№ 37(2017)
Болезни от лекарств. Почвам вредны антибиотики.
Антибиотики спасли миллионы человеческих жизней, не зря их открытие отмечено Нобелевской премией. Но сейчас этих препаратов производится так много, что возникла проблема загрязнения сельскохозяйственных земель. О том, что делается для решения этой проблемы, нашему корреспонденту рассказала старший научный сотрудник, ассистент кафедры экологии и природопользования Южного федерального университета кандидат биологических наук Юлия Акименко. /№ 37(2017)
Другая история. Как на науке сказывалась идеология.
Как известно, одни и те же события историки нередко освещают по-разному. Почему? В этом пытаются разобраться историографы. Они изучают не саму историю, а посвященные ей труды ученых. О том, зачем это нужно, рассказал профессор кафедры всеобщей истории Омского государственного университета доктор исторических наук Сергей Крих. /№ 37(2017)

Новости


Члены Клуба «1 июля» обратились к участникам выборов президента РАН. Документ опубликован на сайте неформального научного сообщества.



Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления Российской академии наук выдвинуло кандидатуру бывшего президента РАН Владимира Фортова на пост академика-секретаря. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на самого В.Фортова.



Руководитель Федерального агентства научных организаций Михаил Котюков и губернатор Воронежской области Алексей Гордеев подписали соглашение о сотрудничестве.



В Минобрнауки прошло заседание оргкомитета Всероссийского фестиваля науки «Наука 0+». Организатором фестиваля выступает Министерство образования и науки при поддержке МГУ им. М.В.Ломоносова и Правительства Москвы, региональных органов власти.



Заместитель министра образования и науки Вениамин Каганов ушел со своего поста. Как сообщил «Коммерсанту» пресс-секретарь главы Минобрнауки Андрей Емельянов, замминистра уволился «в связи с переходом на новое место работы».

Нормативно-правовое обеспечение прикладной науки стало темой совместного заседания Комитета Лиги содействия оборонным предприятиям и Союза машиностроителей России. В мероприятии приняли участие представители органов власти, ведущих предприятий, научных и общественных организаций.

Президиум Сибирского отделения РАН обсудил кандидатуры на посты руководителей РАН и СО РАН.

Конференции


Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Перечень научных конференций, симпозиумов, съездов, семинаров и школ, проводимых подведомственными ФАНО России организациями в 2017 году.

Текущие конкурсы


Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый Российским фондом фундаментальных исследований совместно с организациями - участниками Рамочной программы БРИКС в сфере науки, технологий и инноваций.

Конкурс проектов 2018 года организации российских и международных научных мероприятий, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований”.

Обзор стипендиальных программ DAAD для учебы и научных исследований в Германии на 2018/2019 учебный год.

Совет при Президенте Российской Федерации по науке и образованию начинает прием документов на соискание Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий за 2017 год.

Министерство образования и науки Российской Федерации совместно с Советом по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации объявляет конкурсы 2018 года на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук и молодых российских ученых - докторов наук. Организатором конкурсов является Минобрнауки России.

Вакансии


15.09.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

15.09.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук и Южное отделение ИО РАН объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...

11.08.2017
Южный научный центр РАН (Ростов-на-Дону) приглашает на работу ихтиолога (кандидата / доктора наук), имеющего высокий индекс цитирования по РИНЦ и WoS, стабильную публикационную активность в рейтинговых отечественных и зарубежных журналах.





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии