Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда Magnycell!

#news
Почти свежие новости появились!

Не только я думаю каждый день о биоминерализации магнитосом, но и другие исследователи!
Вместе с ростом кристалла растёт и мембрана, растягивается. Конечно, так и лопнуть можно, поэтому должны существовать механизмы регуляции этого процесса.
В исследовании (https://doi.org/10.1073/pnas.2111745119) авторы показали что сериновая протеаза MamE (разрезает другие белки) играет ключевую роль в регуляции роста мембраны магнитосом. И как всегда это бывает, возможно не только MamE определяет размер кристалла, но и протеазы MamO и MamM. MamE расщепляет один важный белок MamD, что способствует растяжению мембраны. Манипуляции с путями MamE могут открыть новые возможности для контроля размера наночастиц в будущих биотехнологических приложениях.

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда Magnycell!

#news
Не знаю сколько места в магнитосомах или вирусах, но авторы новости предлагают спрятать в онколитический вирус (180 нм диаметр) магнитосому (50 нм диаметр). Магнитосома доходит до опухоли, вирус задерживается у опухолевой клетки, входит и убивает её.
Основная проблема этой концепции в том, что если мы подносим магнитик к опухоли и ждём когда магнитные наночастицы из кровотока соберутся около опухоли наночастицы смываются током крови. Только малая часть наночастиц может задержаться у опухоли. Именно поэтому не работает и гипертермия опухолей с использованием магнитных наночастиц.

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news

Некоторые исследования утверждают, что гены, ответственные за биоминерализацию магнетита у бактерий, были унаследованы последним общим эукариотическим предком и сохраняются у всех организмов. Авторы статьи решили поискать гены биоминерализации в геноме лосося и нашли их! Но нет никаких доказательств что эти гены похожи на гены синтеза магнитосом.
Белки магнитосом принадлежат к широко распространенным и функционально разнообразным белковым семействам, таким как белки TPR, транспортеры CDF или HtrA-подобные сериновые протеазы, и, как следствие, имеют несколько общих доменов с белками, выполняющими разнообразные функции, не связанные с биоминерализацией. Филогенетика однозначно подтверждает, что белки актина лосося принадлежат к семейству актинов эукариот, а не к семейству MamK.

И для других белков лосося, которые, как утверждается, являются белками MamA, MamB или MamEO-Nter был проведён анализ и было показано, что гены/мотивы биоминерализации магнетита, такие как уникальный мотив магнетохрома, отсутствуют у лосося.
Мы пока не можем исключить возможность общего происхождения биоминерализации магнетита между магнитобактериями и эукариотами. Если такая биоминерализация и есть у лосося (что маловероятно), возможно она появилась параллельно, в процессе конвергентной эволюции.

https://doi.org/10.1073/pnas.2208648119

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
Шок новости! Пока вы читаете это сообщение, магнитные фораминиферы процветают в Марианской впадине! Да, да, это всё происходит на дне морском!

Стеркоматы (это что-то минеральное), хранящиеся в панцирях гадального фораминифера R. bilocularis из Марианской впадины, содержат кристаллы магнетита! В результате этот вид может ориентироваться в магнитном поле!

Их магнетит химически и физически отличается от такового в окружающих отложениях. Возможно это происходит благодаря секреции продуктов метаболизма + способности менять около себя pH. Эти кристаллы отличаются от бактериальных магнитосом переменным размером, пористой структурой, отсутствием цепочки и липидной оболочки.

Совокупность имеющихся данных указывает на биологическое происхождение магнетита, хотя нельзя исключить осадочный источник. Это первая находка магнитного протиста из адских глубин (ориг. hadal depths), открывающая новое окно для биомагнетизма в экстремальных условиях Земли!

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
Ну чтож такое-то! Последние новости: Крошечные волоски животных могут действовать как чувствительные стрелки компаса!

Одна из теорий основана на волосковых клетках внутреннего уха, называемых «стереоцилиями». По мере изменения ориентации животного магнетит вызывает изменения в ориентации прикрепленных к нему стереоцилий. Эти изменения могут быть уловлены механорецепторами и сигнал передаётся на нейроны.

Наш соотечественник Кирилл Кавокин из Санкт-Петербургского государственного университета, Россия, показал, что около 100 волосковых клеток внутреннего уха могут действовать как эффективные стрелки биологического компаса, позволяя животным ощущать окружающее их магнитное поле.

Этот интригующий результат может приблизить биологов к пониманию происхождения магниторецепции и, наконец, к выявлению ответственных за нее механизмов в природе.

Попробую, пожалуй, я сегодня положить под подушку магнит. Уверен, что как минимум почувствую насколько неудобно на нём спать, а вот в магнитном поле не уверен)

https://doi.org/10.1140/epjs/s11734-022-00654-y

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
Кто обитает на дне морском? Правильно, магнитобактерии!
А кто обитает в глубинах болот? И снова это магнитобактерии! Сегодня вышла статья, что в болотах обнаружен новый вид магнитной бактерии!
Изучение малой части некультивируемого микробного большинства затруднительно даже с помощью современных культурнезависимых методов.
Наличие внутриклеточных магнитных кристаллов внутри магнитотактических бактерий позволяет значительно их обогащать с помощью магнитной сепарации для исследований с использованием метагеномного подхода.
Были найдены два новых магнитотактических вида Candidatus Liberimonas Magnetica и Candidatus Obscuribacterium magicum, принадлежащих к разным классам группы Elusimicrobiota. Интересно, что у них в геноме отсутствуют гены магнитохромсодержащих белков, и есть уникальные mae гены, специфичные для элюсимикробиотов.

https://www.nature.com/articles/s41396-022-01339-z

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
Что делать когда вы хотите узнать всё о клетке, но от одной единственной с сохранением её уникальности?
Вы хотите исследовать одну единственную магнитобактерию?
Авторы статьи https://doi.org/10.1038/s43705-022-00134-3 знают как!

Они используют корреляционный SIP-FISH-Raman-SEM-NanoSIMS на одной бактерии! Благодаря этому можно связать вместе морфологию, биохимию и физиологию микроорганизмов!
Расшифровка их методов: зондирование стабильных изотопов (SIP), флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH), сканирующую электронную микроскопию (SEM), конфокальную рамановскую микроспектроскопию (Raman) и масс-спектрометрию вторичных ионов в наномасштабе (NanoSIMS). Из этих данных исследователи могут показать таксономическую принадлежность, структуру, физиологию и метаболическую активность бактерий.

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
В 1983 году Кэри Мюллис изобрёл метод копирования участков ДНК, а в ноябре 1985 года в журнале Science вышла его статья.
В 1993 году ему дали за эти исследования Нобелевскую премию. Он использовал термостабильную Taq ДНК полимеразу для копирования ДНК и у исследователей появилась возможность циклически увеличивать количество копий ДНК.
Но в природе есть много бактерий, которые живут в экстремально горячих биотопах. Их ферменты способны работать при такой температуре, когда обычные ферменты разрушаются.
И здесь возникает интересная мысль: можно сделать систему из двух групп ферментов (работающие при обычной температуре и термочувствительные). Сначала работает первая группа ферментов, потом происходит нагрев среды и вторая группа начинает работать с субстратом.
Но тут возникает проблема: после первого цикла работы первая группа ферментов сварится и сломается. Что же делать?
Если использовать термочувствительные ферменты на магнитосомах, их нагрев будет происходить только около этих ферментов. Тем самым можно осуществить циклические многостадийные реакции in vitro.

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

#news
Сегодня я хочу поговорить о эволюции.
Для живых организмов свет=фотоны=энергия=еда. Даже многие бактерии стремятся к свету или, наоборот, его избегают. Некоторые вирусы имеют светочувствительные белки, с помощью которых они направляют водоросли, в которых живут, на светлую сторону. Для восприятия света в ходе эволюции возникло огромное разнообразие светочувствительных белков.

А что на счёт магнитного поля?
Проблема в том, что одного белка, связывающего железо не достаточно для восприятия магнитного поля. По крайней мере сейчас такого белка нет, и нужен жёсткий отбор на магнитные свойства в течении миллионов лет.
Магнитосомы, возникшие у ряда бактерий очень сложные с точки зрения образования: около 30 генов участвуют в биогенезе этих органелл.

Представьте себе условия, когда магнитное поле является единственным ориентиром в пространстве. Или ситуацию, когда магнитные поля могут активировать работу ферментов, по типу АТФаз. Организм перемещается в магнитном поле, а ферменты производят энергию!

Возможно это были бы весьма экстремальные и экзотические условия. Перемещение в магнитном поле вырабатывало бы энергию, можно было бы жить под землёй среди магнитных руд!

Всем привет!
На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!
#news

Мы все ждали вот наконец дождались! Совсем недавно вышла статья «Беспроводная нейромодуляция in vitro и in vivo с помощью внутренней магнитомеханической стимуляции, опосредованной TRPC». Простыми словами учёные смогли магнитным полем регулировать активность белка TRPC.

Различные методы магнитной глубокой стимуляции мозга (DBS) быстро развивались в последнее десятилетие. Современные магнитные методы DBS, такие как магнитотермическая и магнитомеханическая стимуляция, требуют гиперэкспрессии экзогенных ионных каналов в центральной нервной системе (ЦНС).

В этой работе авторы использовали нанодиски с помощью которых в переменным магнитном поле (50 мТл при 10 Гц) активировали нейроны через собственные механочувствительные каналы переходного рецепторного потенциала (TRPC).
Это исследование- ещё один шаг в развитии магнитогенетики. В перспективе нам нужно будет придумать возможность использовать не магнитные наночастицы, а через генетические конструкции придавать клеткам магниточувствительность.

Всем привет!
На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!
#news
Я знаю что вы этого хотели и ждали. Новость не новая, но другой нет.

У вас были в детстве радиоуправляемые машинки? А что на счёт радиоуправляемых генов?)
Новость звучит так: ген рыбы, реагирующий на электромагнитные поля, может быть использован для управления клетками млекопитающих!
Что может быть лучше стеклянного сома и его белков, чувствительных к электромагнитному полю? И никаких магнитосом ему не надо)
Как это всё работает говорит автор статьи: “We don’t know exactly what the protein is doing,”
Такие вот дела.

Всем привет!
На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!
#news
Как вам вариант лечения методом тыка?

В исследовании 10.1126/sciadv.abm4389 учёные сконструировали клетки, секретирующие инсулин, при электрической стимуляции. Но не будем же мы бить током пациентов с диабетом?
Авторы сделали подкожный клеточный имплантат с кнопочным управлением, приводимый в действие простым повторяющимся нежным давлением пальца на кожу. Нажатие на кнопку вызывает кратковременную деформацию встроенной пьезоэлектрической мембраны имплантата, которая производит энергию внутри полупроницаемой камеры с платиновым покрытием для обеспечения быстрого высвобождения биофармацевтического препарата из инженерных электрочувствительных клеток человека.
Проблема таких устройств в том, что надо не забывать делать тык и лишний раз не нажимать на этот участок кожи.

Всем привет!
На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

Илью скушали дела, а потом скушала агрессивная простуда, поэтому новостей по науке почти нет.
Что это значит? Это значит каждый день Илья читает статьи, но не успевает вам про них рассказать.

Илья много думает как бы сделать из комбинации 26 генов магнитогенеза до 5 генов для создания магнитосом. А потом сжать эти гены до двух, чтобы ограничиться до двух векторов: тогда перед нами отроются огромные возможности для создания магниточувствительных клеток, не только линейных, но и клеток пациентов. Мы могли бы делать магниточувствительные клетки, секретирующие гормоны или регулировали бы судьбу стволовых клеток и заживление повреждение (меняя дистанционно активность клеток).
Но пока мы работаем именно над комбинацией из 5 оптимальных генов магнитогенеза в клетках человека.

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

Если новости, то только такие!
Коловратки опять своровали гены магнитосом у бактерий!

Не все магнитосомы способны пройти через ЖКТ сибирской зелёной краснозубки!

Учёные придумали экспресс тест на депрессию по рисунку выпадения магнитосом на дне пробирки!)

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

Многие годы учёные пытались с помощью магнитных наночастиц добиться адресной доставки лекарств или направленной миграции клеток в организме животных.

Берём стволовую клетку, помещаем в неё магнитные наночастицы, вкалываем клетки в кровоток/локально и прикладываем магнит, чтобы клетки скопились в нужном месте. И орган регенерирует за счёт этих клеток. Но нет, так не работает: клетки умирают, даже если и доходят до пункта назначения.

Вообще очень странно пытаться направлять миграцию клеток без понимания когда и как это работает в целом организме.
В большинстве случаев для наших клеток (кроме клеток крови) не свойственно мигрировать. Во многих органах есть свои стволовые клетки, которых как правило достаточно для решения местных проблем и восстановления небольших повреждений. И миграция стволовых клеток на большие расстояния это весьма спорное исключение.

Когда миграция клеток происходит в эмбрионе (а там этим занимаются очень много клеток), клетки перемещаются не в «крови» а в межклеточном матриксе. Этот процесс упрощается слабыми межклеточными контактами и малыми расстояниями внутри эмбриона.

Как стволовой клетке во взрослом организме понять в какой орган мигрировать? По тем молекулам, которые появляются в зоне повреждения/старения органа. Повредился орган- выделились молекулы повреждения.

Что не так со стволовыми клетками с наночастицами?
После того как их достают из взрослого человека (из жировой ткани, например), клетки выращивают in vitro. Мало того, что у клеток стресс от разрушения их окружения, их заставляют сидеть на твёрдом пластике и потом помещают в очень агрессивную для них среду (кровь).

Наши стволовые клетки сидят рядом с кровеносными сосудами, но в обычном состоянии «работают на месте». Возможно человечество со временем найдёт способ как добровольно мобилизовать такие клетки в зону повреждения и тогда никакие магнитные наночастицы не нужны будут.

Есть много других классных применений магнитных наночастиц, о многих из них мы с вами ещё поговорим)

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!

Вот мы всё говорим о магнитогенетике, а давайте совместим её с системой редактирования генома?
Авторы статьи предложили магнитоконтролируемый метод активации системы кластеризованных регулярно расположенных коротких палиндромных повторов (CRISPR).

С использованием магнитного поля авторы действовали на белок Piezo1, механочувствительный ионный канал, на клетке-мишени. Когда Piezo1 открыт , в клетку устремляется Ca2+, что активирует экспрессию интересующих генов (GOI), которые представляют собой белок Cas9 для регуляции CRISPR белков-мишеней.

Одной из причин почему у авторов всё получилось (кроме того, что они и так молодцы), это использование крупных наночастиц 200 нм. В нашем случае мы планируем получить наночастицы в районе 30-60 нм, размер которого должно хватить для манипуляций в магнитном поле.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c02314

Всем привет! На связи Илья Зубарев и команда MagnyCell!
Меня скушали дела, болезнь, потом снова дела.
Здесь я буду писать по проекту, но возможно не регулярно.
В моём приватном канале ()https://news.1rj.ru/str/+ocxZSdTcobxMzdi) я буду писать всякие мысли обо всём, не только о текущем проекте