Позволяет рассмотреть структуру и изучить все процессы: самарские ученые разработали интерактивный 3D-атлас клетки

Каждый процесс можно остановить в нужной точке. Фото: СамГМУ

В Самаре создали уникальный 3D-атлас эукариотической клетки, который включает в себя фотореалистичную модель и пошагово управляемые анимации молекулярно-генетических процессов. Разработка нужна для наиболее наглядного обучения студентов. Так они смогут лучше увидеть и понять все процессы. Подробности – в материале «КП-Самара».

Многофункциональная модель

Клетка является трехмерным объектом, а показывают ее в учебниках в двух измерениях. Схема на странице не передает пропорций, взаимного расположения органелл и динамики процессов. По словам ученых СамГМУ, это всегда было главной проблемой преподавания цитологии, которую как раз-таки решает 3D-атлас.

«Обучающийся может масштабировать клетку, вращать ее под любым углом, «извлекать» органеллы из объема как детали конструктора и изучать каждую в отдельности с подробным описанием. Модель построена на современных научных представлениях об ультраструктуре клетки: двойная мембрана с ядерными порами, кристы митохондрий, рибосомы на шероховатом ЭПР, стадии отшнуровки везикул от аппарата Гольджи», – рассказала заведующая кафедрой общей и молекулярной биологии Юлия Мякишева.

Компоненты клетки можно включать и отключать. Фото: СамГМУ

Формы органелл в атласе строго соответствуют данным электронной микроскопии, а фотореалистичные PBR-текстуры созданы на основе микрофотографий. Отдельно в атласе есть раздел «Процессы». В нем представлены анимированные модели процессов жизни клетки: репликация ДНК, биосинтез белка, компактизация хроматина, митоз и мейоз, движение везикул, амитоз.

Каждый процесс можно остановить в нужной точке и разобрать любой механизм по кадрам. Компоненты клетки можно включать и отключать: от полного вида до молекулярного уровня.

Уникальность разработки

3D-атлас уже используют для обучения студентов на занятиях в учебно-исследовательской лаборатории молекулярной биологии. Модель можно запускать на самых разных платформах: от компьютерных классов до мобильных устройств. Атлас можно использовать не только в школе, но и на медицинском факультете в колледжах и вузах.

Атласом уже пользуются студенты. Фото: СамГМУ

«Для нас работа над атласом стала полноценным научным исследованием. Каждую органеллу, каждую стадию процесса мы сверяли с актуальными данными электронной микроскопии и молекулярной биологии. Мы отказались от упрощений, которые обычно допускают в школьных схемах. Студент-медик должен с первого курса работать с корректной научной картиной клетки, а не с ее упрощенной иллюстрацией. При этом атлас позволяет варьировать глубину изучения: от обзорного знакомства до детального разбора, поэтому он будет полезен и школьнику, и студенту-медику, и преподавателю», – рассказала заведующая учебно-исследовательской лабораторией Юлия Халитова.

В дальнейшем разработчики планируют создать атласы других типов клеток: растительной, грибной, половой и тд. Примечательно, что по отдельности все элементы образовательной платформы существуют и в других странах. Но самарские ученые связали все в одну интерактивную систему с контролем темпа процесса и детализацией до отдельных белков.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Поможет в изучении одного из самых значимых для АПК животных. Самарские и белгородские ученые разработали 3D-атлас свиньи (подробности)

В Самаре разработали 3D-атлас анатомии курицы. Как он выглядит и для чего нужен (подробности)

Цифровые атласы и живые кости: доцент Айкуш Назарян соединяет в Самаре виртуальную анатомию с реальной хирургией (подробности)

К ЧИТАТЕЛЯМ

Узнавайте новости первыми, подпишитесь на наш телеграм-канал и канал в МАХ

Обсуждаем новости в нашем канале ВК. Подписывайтесь и оставайтесь на связи

Хотите больше историй и видео? Подпишитесь на наш дзен-канал