JustScience | Биология

описание

Победители олимпиад по биологии ведут этот канал, делятся полезными материалами и информацией об олимпиадах по этому предмету, а также постят интересный контент в этой сфере. Ютуб нашего проекта - https://youtube.com/@justscience2024

← к каналу @JustScienceBio

470

подписчиков

Охват к подписчикам

218,5%

ERR

Реакции к просмотрам

1,39%

413 на 38 постов

Пересылки к просмотрам

0,35%

105

Постов в день

0,0

всего 38

Где отзываются чаще

доля реакций к просмотрам

6 авг. 2024 г.Иммуноферментный анализ (ИФА) использует антитела и ферменты для обнаружения и измерения антител, антигенов, белков, гормонов или лекарственных препаратов в образце. У ИФА есть несколько определенных этапов: 1. Связывание антитела с антигеном Антитело прикрепляется к твердой поверхности (пластине из полистирола), которая обладает сродством к целевому антигену. Образец, содержащий целевой антиген, добавляется к пластине, что позволяет антигену связываться с иммобилизованным антителом 2. Конъюгация ферментов Добавляется второе антитело, специфичное к целевому антигену, которое конъюгируется с ферментом. Антитело, связанное с ферментом, связывается с антигеном, образуя "сэндвич" антитело-антиген-антитело мишень 3. Генерирование сигнала Несвязанные вещества вымываются и добавляется субстрат, специфичный для фермента. Фермент преобразует субстрат в окрашенный, флуоресцентный или хемилюминесцентный продукт, генерирующий сигнал, пропорциональный количеству присутствующего антигена-мишени. 4. Обнаружение Сигнал измеряется с помощью спектрофотометра, флуорометра или люминометра для количественной оценки количества целевого антигена в образце Есть разные типы ИФА в зависимости от используемого специфического метода связывания антитело-антиген, такого как непрямой ИФА, сэндвич-ИФА и конкурентный ИФА. Они широко используются в различных областях, включая медицину, диагностику и научные исследования, для обнаружения и измерения широкого спектра веществ в биологических образцах #методы5,38%
18 нояб. 2024 г.Вестерн-блоттинг: методика и применение Это аналитический метод, используемый для определения специфичных белков в образцах типа тканей или сывороток. Он сочетает в себе электрофорез и перенос белков на мембрану, что позволяет визуализировать и идентифицировать целевые белки с помощью антител. 🧪Этапы метода 1. Разделение белков: Белки из образца сначала разделяются по размеру с помощью гель-электрофореза. Это позволяет получить четкие полосы, соответствующие различным белкам. 2. Перенос на мембрану: После электрофореза белки переносятся на специальную мембрану (нитроцеллюлозную или PVDF). Этот процесс может осуществляться как капиллярным методом, так и с помощью электропереноса, который является более быстрым и надежным. 3. Блокирование: Мембрана обрабатывается блокирующим раствором, чтобы предотвратить неспецифическое связывание антител. 4. Обнаружение белков: Мембрана инкубируется с первичными антителами, специфичными к целевому белку, а затем с вторичными антителами, которые мечены ферментами или флуоресцентными метками. Это позволяет визуализировать присутствие целевого белка. 5. Анализ результатов: Полученные полосы сравниваются с контрольными образцами для определения наличия и количества искомого белка. 🧑‍🔬Применение Вестерн-блоттинг используется в молекулярной биологии для анализа экспрессии белков, их модификаций и взаимодействий. Благодаря своей высокой чувствительности и специфичности, вестерн-блоттинг наиболее распространен для идентификации и характеристики белков в научных исследованиях. 🤓Так подождите... Разве чего-то похожего уже не было? Да, другой метод, который мы рассмотрели ранее - ИФА - очень напоминает. Но все же есть пара отличий Вестерн-блоттинг включает разделение белков с помощью электрофореза, их перенос на мембрану и последующее выявление с использованием специфичных антител, что позволяет визуализировать белки по размеру и количеству. В отличие от этого, ИФА основан на связывании антител с антигенами в растворе, что позволяет быстро и эффективно измерять уровень белка без необходимости его предварительного разделения. То есть вестерн-блоттинг дает больше информации, но он сильно более трудоемкий Ну, и конечно же самое интересное - почему он так назван? Никогда не угадаете - потому что он был разработан на Западе, в университете Калифорнии)) В следующий раз рассмотрим и другие стороны света #методы3,87%
3 окт. 2024 г.без подписи3,33%
27 авг. 2024 г.Полимеразная цепная реакция Этот метод знаком многих еще со школы. Он используется для увеличения количества ДНК для упрощения последующего анализа с помощью секвенирования или электрофореза. Механизм несложный: в исследуемый образец добавляются праймеры (они сцепляются в нужными участками ДНК, то есть с началом таргетного гена), полимераза (реплицирует ДНК, используя праймер как начало) и буфер, который обеспечивает нужную среду для реакции. Поскольку этот метод оказался крайне эффективным для анализа генетического материала, он стал очень популярным, и было разработано много его модификаций. Ниже - самые популярные из них. ПЦР с обратной реакцией Не всегда анализ ДНК бывает достаточным, так как большинство участков ДНК не используются всеми клетками организма. Для изучения процессов в определенной ткани или на конкретной стадии развития, предпочтительней использовать анализ РНК. В таком случае вначале выделяется матричная РНК. После с помощью фермента обратной транскриптазы она переводится в комплементарную ДНК. кДНК анализируется таким же способом, как и обычная. ПЦР в реальном времени (или количественная ПЦР) Помимо экспрессируемости гена, иногда также важно его количество. Если исследуется ДНК, такой метод называется qPCR (quantitative), а если РНК – то RT-PCR. В таком случае в смесь добавляется бромистый этидий - популярный флуоресцентный краситель, также применяемый в электрофорезе. К нему добавляются интеркалирующие агенты (увеличиваются флуоресценцию при связывании с ДНК) и зонды с флуорофорами (связывается с ДНК во время амплификации). ПЦР записывается на камеру, и по интенсивности флуоресценции определяется изменение концентрации ДНК в реальном времени. Поскольку продукт анализируется сразу в той же белой машинке, электрофорез после не нужен. Иммуно-ПЦР в реальном времени Иммуно-ферментный анализ (о котором был прошлый пост про методы) недостаточно специфичен для некоторых целей. В стандартном ИФА анализируются антитела, связывающиеся с антигенами, предварительно связавшимися с материалом пробирки. В иммуно-ПЦР к антигенам также пришиты небольшие фрагменты ДНК, которые после промывки амплифицируются с помощью ПЦР в реальном времени. Такой способ позволяет исследовать не только наличие антигена в пробирке, но и его количество. Также с ним можно обнаружить небольшие количества антигенов и анализировать несколько антигенов одновременно. Это используется для обнаружения вирусных и бактериальных белков, прионов, опухолеассоциированных агентов. Конечно же это не все. Бывают самые разнообразные виды ПЦР (с горячим стартом, ступенчатая, холодная, ассиметричная и прочие). Поэтому такой механизм может быть применен для разных целей и быть полезным в разных исследованиях. #методы3,08%
24 сент. 2024 г.Ходят слухи, что однажды одна девочка неосторожно заявила, что сделает пост про страшную сложную тему, которой занимались ее друзья химики… Что ж. Слухи верны. Сегодня поговорим про Биологические наномашины Что это такое? Это сложные молекулы, которые могут изменять свою форму и положение, реагируя на внешние факторы, такие как pH или свет. Они имеют огромный потенциал в медицине и поэтому особенно интересны современным ученым. Как они работают? Некоторые молекулы, например - ротоксаны и катенаны, способны изменять свою конформацию под воздействием различных условий. Например, при изменении pH они могут «открываться» или «закрываться», что позволяет им взаимодействовать с другими молекулами, такими как белки или ДНК. Модифицированные молекулы, циклодекстрины, могут использоваться для целевой доставки лекарств. Они «схватывают» молекулы-мишени и доставляют их туда, где это необходимо. Наномашины могут запускать каскады реакций в клетках, изменяя свою форму в ответ на изменения окружающей среды. Это может быть полезно для регуляции активности белков и других биомолекул. Почему это важно? Биологические наномашины способны целенаправленно воздействовать на клетки и ткани. Это открывает возможности для создания более эффективных и безопасных лекарств, которые могут минимизировать побочные эффекты. Например, наномашины могут быть использованы для доставки химиотерапевтических агентов непосредственно в опухолевые клетки, что повышает эффективность лечения. Также есть исследования по применению их для лечения нейродегенеративных заболеваний, о чем мы говорили в прошлый раз. Наномашины разрабатываются для распознавания специфических биомаркеров заболеваний. Это позволит создавать высокочувствительные диагностические тесты, которые смогут выявлять болезни на ранних стадиях. Способность наномашин изменять свою форму и активность в ответ на изменения в окружающей среде позволяет им участвовать в регуляции жизненно важных процессов в клетках. Например, они могут контролировать активность ферментов или рецепторов, что имеет значение для понимания механизмов заболеваний и разработки новых терапий. #методы2,80%
2 дек. 2024 г.🗺А сегодня будет небольшое путешествие по сторонам света... В прошлый раз вестерн-блоттинг был разобран наиболее подробно, потому что мы так решили🥸. Ниже - краткий обзор всех остальных. Общий механизма такой: 1. Электрофорез для разделения по размеру 2. Перенос на мембрану 3. Гибридизация (используются меченые зонда для специфического связывания с целевыми последовательностями) 🏝Саузерн-блоттинг Саузерн-блоттинг — это первый метод блоттинга, разработанный Эдвином Саузерном. Он используется для определения последовательности ДНК в образцах. Он позволяет выявлять мутации, изучать генетическую изменчивость и идентифицировать гены. 🗻Норзерн-блоттинг Норзерн-блоттинг применяется для анализа РНК. Он позволяет исследовать экспрессию генов и уровни транскрипции. Метод позволяет изучать уровень экспрессии генов в различных условиях и клеточных типах. ⛰Саузвестерн-блоттинг Саузвестерн-блоттинг сочетает в себе элементы Саузерн и Вестерн блоттингов. Он используется для определения белков, связанных с ДНК. Метод помогает изучать взаимодействия между белками и ДНК, что важно для понимания регуляции генов. ⛩Истерн-блоттинг Истерн-блоттинг используется для определения посттрансляционных модификаций белков, таких как фосфорилирование или гликозилирование. Он позволяет исследовать функциональные изменения белков и их взаимодействия с другими молекулами. #методы2,79%
7 февр. 2025 г.Как вы? Живы после рега?2,73%
16 дек. 2024 г.Мне как-то со школы казалось, что противовирусные препараты - это что-то на грани фикции. Вот есть антибиотики. Там понятно - бактерии, клеточная стенка, все дела. Есть противогрибковые - там в целом тоже наука не хитрая. Но вирусы - это что-то настолько маленькое и неуломивое, насколько бестелесное, что кажется - как против этого может быть лекарство? А вот может. Противовирусные препараты действуют на различные стадии жизненного цикла вирусов, предотвращая их адсорбцию, проникновение и репликацию. Некоторые препараты, как, например, интерфероны, активируют иммунный ответ, повышая устойчивость клеток к вирусам. Сейчас разрабатываются пролонгированные антиретровирусные препараты и новые противовирусные средства для лечения COVID-19. А я все еще пишу посты🫡 #лекарства2,71%
20 авг. 2024 г.ChIP-seq и ChIP-chip Эти методы применяются для определения, с какими участками ДНК в клетке взаимодействуют исследуемые белки (например, гистоны). Это полезно, потому что помогает понять, как регулируется экспрессия ДНК, что далеко не всегда ясно из самих нуклеотидных последовательностей. ChIP расшифровывается как chromatin immunoprecipitation (хроматиновая иммунопреципитация). Механизм ChIP-seq: 1. Сначала белок связывается с целевыми участками ДНК посредством обратимой реакции с формальдегидом. 2. Затем ДНК, уже связанная с белком, расщепляется на фрагменты длиной около 1 тысяч пар оснований с помощью ультразвука или нуклеаз микрококков, которые разрезают ДНК в случайных местах. 3. Проводится иммунопреципитация белка с использованием специфических антител, чтобы отделить связанные с ним фрагменты ДНК от остальных. 4. Посредством нагревания ДНК отделяется от белков. 5. Полученные фрагменты ДНК амплифицируются с помощью ПЦР для дальнейшего анализа их последовательности секвенированием. 6. Уже в сухой лабе проверяется качество полученных последовательностей (ридов) с помощью программ, таких как FastQC. Низкокачественные риды и адаптерные последовательности удаляются или обрезаются. 7. Очищенные риды выравниваются по референсному геному с использованием программ, таких как Bowtie или BWA. Выравнивание позволяет определить, какие участки генома соответствуют полученным ридам. 8. Программы, такие как MACS (Model-based analysis of ChIP-seq), используются для определения участков генома, где сконцентрированы риды, что указывает на возможное связывание белка с этими участками. Эти области называются пиками. 9. Выявленные пики аннотируются, чтобы определить, в каких генах или регуляторных областях генома они находятся. Это дает представление о функциональной роли белка. 10. С помощью анализа мотивов определяются последовательности ДНК, с которыми белок чаще всего взаимодействует. Это помогает понять механизм связывания белка с ДНК. 11. Для визуализации результатов используют программы типа IGV (Integrative Genomics Viewer). Механизм ChIP-chip отличается только последними шагами: 5. Одиночные цепи ДНК, обработанные и очищенные, помечаются флуоресцентными метками (Cy5 или Alexa 647) которые светятся в красном спектре. 6. Эти помеченные фрагменты прикрепляются к микрочипу, содержащему короткие одноцепочечные фрагменты геномной ДНК. Если флуоресцентно-меченные ДНК связываются с комплементарными фрагментами на микрочипе, соответствующий участок начинает светиться. 7. В сухой лабе флуоресцентные сигналы нормализуются для учета различий в интенсивности сигналов между разными чипами и условиями эксперимента. 8 – 9. Определение и аннотация пиков проводится также, как и в ChIP-seq 10. Поскольку ChIP-chip позволяет одновременно анализировать множество участков генома, может быть выполнен сравнительный анализ между разными образцами или экспериментальными условиями для выявления различий в связывании белка. 11. Результаты ChIP-chip визуализируются в виде графиков, показывающих распределение сигналов по геному. Такие методы помогают выявлять регуляторные элементы генома, что нужно для лучшего понимания регуляции генома, эпигенетических модификаций. Это может быть полезно для изучения патогенеза заболеваний, в особенности рака. #методы2,38%
12 сент. 2024 г.без подписи2,09%
8 нояб. 2024 г.без подписи1,99%
31 окт. 2024 г.Филогенетика - построение деревьев, их сравнение и применение In a nutshell, филогенетика помогает визуализировать родственные отношения и эволюционные процессы. 🤓Процесс построения филогенетических деревьев 1. Сбор последовательностей ДНК, РНК или белков для анализа(из геномных баз данных или лабораторных исследований) 2. выравнивание собранных последовательностей для выявления сходств и различий между ними. 3. Существует несколько методов, используемых для построения филогенетических деревьев: - Методы на основе расстояний (например, метод ближайших соседей — Neighbor-Joining) вычисляют эволюционные расстояния между последовательностями и строят дерево на основе этих расстояний. Он быстрый, но может не учитывать все возможные эволюционные изменения и требует предварительного вычисления расстояний. - Методы максимального правдоподобия и максимальной экономии (maximum parsimony) оценивают наиболее вероятные эволюционные пути. Он более точный, но требует сильно больше времени и ресурсов. - UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean): Этот метод предполагает равномерную скорость эволюции и строит дерево, основываясь на попарных расстояниях между таксонами. Он подходит для анализа данных с постоянной эволюционной скоростью, но в реальности дает большие искажения. 4. На основе выбранного метода создается филогенетическое дерево, которое отражает предполагаемые родственные связи между видами или генами. 5. После построения дерева важно провести его анализ, чтобы понять эволюционные процессы и отношения между объектами исследования. 🌳Методы сравнения деревьев В комментариях есть небольшой словарик с объяснением терминов 🍃Tree Distance Metrics - Расстояние Робинсона-Фоулдса (RF): измеряет количество разделений (бипартий таксонов), которые различаются между двумя деревьями. Меньшее расстояние RF указывает на большее сходство. - Quartet Distance: Сравнивает набор всех подмножеств (квартетов) из четырех таксонов между двумя деревьями, измеряя, насколько сходно деревья представляют отношения между каждым квартетом. - Path-Difference Metric: измеряет разницу в длинах путей между каждой парой таксонов в двух деревьях. Это часто применяется к взвешенным деревьям, где длины ветвей несут эволюционную информацию. 🍃Сопоставление от дерева к дереву - Subtree Prune and Regraft (SPR): Подсчитывает минимальное количество ходов, необходимых для преобразования одного дерева в другое. Один ход - это обрезка поддерева и его повторное прикрепление в новом месте. - Nearest-Neighbor Interchange (NNI): Подсчитывает минимальное количество операций NNI, необходимых для преобразования одного дерева в другое. NNI предполагают перестановку внутренних ветвей и являются вычислительно эффективными. 🍃Consensus Methods - Strict Consensus Tree: отображает только те взаимосвязи, которые присутствуют во всех входных деревьях, - это полезное свойство для больших дата сетов. - Majority-Rule Consensus Tree: показывает ветви, которые отображаются в большинстве входных деревьев, предоставляя сводную информацию, отражающую общие группировки, даже если некоторые деревья расходятся. 🍃Сравнение по признакам - Анализ с разделением спектра: сравниваются наборы разделений (бипартий) в каждом дереве. Этот подход полезен при оценке сходства кластеризации в больших деревьях. - Сравнение кластеров: сравниваются кластеры или клады на деревьях, используя такие показатели, как индекс Фаулкса-Маллоуза, который вычисляет сходство между кладами, найденными на разных деревьях. Чаще всего, пожалуй, используются Robinson-Foulds (RF) Distance, Consensus Trees, и статистические тесты. RF очень легкий и понятный, его используют, когда таксоны на деревья одинаковые. Consensus - чуть более сложный методы, позволяющие анализировать большие датасеты, в которых не обязательно должны быть строго одинаковые виды. #методы1,90%