Все мы знаем, что ДНК является носителем генетической информации. Но может ли эта структура хранить информацию не только о нашем геноме, но и любую другую? Многочисленные исследования и эксперименты показали, что это действительно возможно. И недавно группе ученых из Гарвардской медицинской школы в Бостоне удалось записать в ДНК живых клеток короткий анимационный фильм, а затем и воспроизвести его.
В прошлом веке знаменитые ученые Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик получили одну из самых престижных наград научного сообщества Нобелевскую премию «За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Тогда эти структуры назвали ДНК, и люди грезили тем, что с расшифровкой ДНК настанет новая эра в медицине. Но все оказалось не так просто: после расшифровки нужно было еще провести анализ последовательностей нуклеотидов с целью выявления их функций. И вот это заняло очень много времени.
Анализ ДНК подразумевает не только забор материала у живых людей, но и в ряде других случаев. К примеру, на месте преступления. И ДНК, как правило, требует, чтобы была проведена процедура секвентирования, включающая сепарацию — разделение нуклеотидных участков и пурификацию — очистку. Специалистам из Университета Твенте удалось создать микрочип, который может ускорить эти процессы. Об этом пишет издание ScienceDaily со ссылкой на журнал Microsystems and Nano Engineering. Их устройство поможет значительно улучшить качество судебно-медицинской экспертизы и медицинской помощи.
Исследования в области создания новых носителей информации проводят сейчас практически все крупные корпорации. Но исследовательская группа Microsoft Research пошла, кажется, дальше всех. В прошлом году разработчики заявили, что хотят использовать ДНК для хранения информации. А если верить изданию MIT Technology Review, то произойдет это уже через 3 года, когда они запустят систему, которая позволит удаленно хранить данные на ДНК-носителях.
Несмотря на то, что человек уже достаточно давно научился жить в условиях космической станции, науке предстоит разгадать ещё немало тайн, связанных с существованием живых организмов в условиях, отличных от земных. Крупнейшие космические агентства регулярно проводят исследования, изучающие изменения внутри тела человека, пребывающего на МКС, причём иногда результаты этих экспериментов вводят учёных в полный ступор. Как, например, недавний эксперимент с близнецами – астронавтом Скоттом Келли и его братом-близнецом, оставшимся на Земле.
По скелетам людей и археологическим находкам в Австралии можно проследить историю вплоть до 50 000 лет, прежде чем след исчезнет. До этого момента, по всей видимости, в Австралии людей не было. Как же люди там оказались и когда? Когда люди впервые прибыли на континент и как они распространились по всему материку? Ответы на эти вопросы можно найти в ДНК австралийских аборигенов. Генетическое исследование 111 аборигенных австралийцев, опубликованное на прошлой неделе, предлагает интересный, а в некоторых отношениях и неожиданный взгляд на их замечательную историю.
В связи с развитием технологий и ростом объема передаваемых данных, специалисты ищут все новые способы хранения информации. И недавно группа ученых из Колумбийского университета и Нью-Йоркского Центра Генома продемонстрировали новый алгоритм сжатия информации, позволяющий упаковать ее в виде последовательности четырех базовых оснований ДНК. Примечательно то, что этот способ представляет из себя видоизмененный алгоритм, изначально предназначенный для сжатия видео для мобильных телефонов.
Исследователи из Университета Манчестера под руководством профессора Росса Кинга разработали вычислительное устройство на основе дезоксирибонуклеиновой кислоты. Если воспринимать ДНК как язык программирования жизни, то почему бы не создать на её базе компьютер, способный производить вычисления? Если ДНК способна отдавать приказы лейкоцитам, чтобы те атаковали инфекцию, или же заставить волосы расти, теоретически можно приспособить её для обработки огромных массивов данных. Что и доказали британские учёные.
В прошлом месяце все научное сообщество потрясла новость о желании гарвардских ученых воскресить вымершие виды животных. Джордж Черч из Гарвардского университета, изучающий вымершие виды, заявил, что в ближайшие годы собирается воскресить мамонта. Здесь сразу же на ум приходят слова, сказанные доктором Яном Малкольмом (Джефф Голдблюм) из «Парка Юрского периода»: «Ваши ученые были настолько увлечены возможностью воскресить нечто, что их не остановила даже необходимость подумать о том, а нужно ли это делать». Радует, что в нашем случае некоторые ученые все-таки остановились для того, чтобы подумать.
Сотрудник Гарварда, биолог Джордж Чёрч, изучающий вымершие виды животных, с 2015 года занимается проектом Woolly Mammoth Revival, в рамках которого собирается воскресить мамонта. Учёный подчёркивает, что корректнее будет называть такое животное слоном, имеющим признаки мамонта. Сейчас учёные уверены, что смогут получить слона, ушами и шерстью похожего на мамонта, но эмбрион они рассчитывают получить с помощью новой технологии CRISPR/Cas9.
Когда вирус заражает живую клетку, он угоняет и перепрограммирует клетку, превращая ее в фабрику по производству вируса. Ученые из Калифорнийского университета впервые обнаружили, насколько серьезным может быть это перепрограммирование: клетки бактерий эффективно превращаются в животные или растительные клетки. Возможно, именно так появились первые клетки сложных организмов.
Франциско Мохика был не первым, кто увидел CRISPR, но, вероятно, первым ему удивился. Он помнит тот день в 1992 году, когда впервые взглянул на микробную иммунную систему, которая могла запустить биотехнологическую революцию. Он рассматривал данные последовательности генома солелюбивого микроба Haloferax mediterranei и заметил 14 необычных последовательностей ДНК, каждая длиной 30 оснований. Они повторялись через каждые 35 оснований или около того. Вскоре он нашел еще больше таких. Мохика был очарован и повторил свой фокус в исследовании в Университете Аликанте в Испании.
Расшифровка генома – дело непростое и весьма затратное. На сегодняшний день средняя стоимость этого процесса колеблется на отметке в 1000 долларов. Но американская компания Illumina поставила перед собой цель снизить эту сумму в десять раз, о чём на днях рассказала на прошедшей в Сан-Франциско конференции по биотехнике. Специалисты компании начали разработку совершенно нового ДНК-секвенсора, способного сделать процесс расшифровки генома максимально доступным для всех желающих.
Отечественным исследователям из СВФУ Молекулярной палеонтологии совместно с их коллегами из южнокорейской компании Sooam удалось извлечь практически неповрежденный геном мамонта из груды останков древних животных. Кроме того, по сообщениям ученых, им также удалось получить ДНК древних бизона, лошади, лося, волка, оленя и носорога.
Если подумать, человечество уже достаточно давно вдоль и поперек изучило структуру и строение молекулы ДНК, и, казалось бы, что нового можно найти в спиралевидной молекуле, состоящей из нескольких аминокислот? Оказывается, много чего: к примеру, группе ученых из Пенсильванского университета удалось при помощи молекул ДНК создать микроскопические «мышцы», приводимые в действие механическими свойствами молекул ДНК. Такие «мышцы» могут быть использованы при построении наномашин.
Несмотря на то, что мы буквально купаемся в них, химические вещества не славятся хорошей репутацией. Некоторые из них могут быть полезны, но практически все будут ядом при определенных условиях. Химические вещества и реагенты, которые вы найдете в списке ниже, будут опасны даже в идеальных условиях. Чрезвычайно опасны.
В последнее время все большее количество ученых высказывают свое мнение по поводу искусственного интеллекта, а робототехника зашла в создании человекоподобных роботов так далеко, что некоторые роботы внешне (но пока не внутренне) мало чем отличимы от человека. Но давайте взглянем на вопрос с другой стороны. Что, если рассмотреть строение человеческого организма с точки зрения компьютера? Ведь неспроста многие «компьютерные» термины позаимствованы у человеческих органов и систем. Взять хотя бы ту же нейросеть. Некоторые ученые тоже об этом задумывались еще очень давно, высказывая идею создания «генетического компьютера». То есть компьютера, расположенного буквально на цепочке ДНК. И недавно работы в этой области сдвинулись с мертвой точки.
Мы часто говорим о революции на гребне исследований ДНК, но пока не видим, как она отражается на нашей повседневной жизни, в наших домах. Выступая на конференции, посвященной экспоненциальной медицине в этом году, Рэймонд Макколи рассказал о том, как мы сможем читать, писать и взламывать ДНК, и какие возможности это перед нами открывает.
Вопрос «как именно началась жизнь?» являет собой одну из величайших загадок современной науки. В то время как большинство ученых считает, что все формы жизни развились от общего примитивного древнего микроорганизма, на этом детали обрываются. Какого рода генами обладала эта форма жизни и где проживала? Новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, проливает свет на происхождение и развитие этого древнего организма.
ДНК — код жизни, насколько мы знаем. Но за последние годы ученые нашли много других применений этой молекуле. Поскольку ДНК складывается и «склеивается», из нее начали создавать микроскопические формы: оригами ДНК. За последние лет десять ученые существенно продвинулись в этом искусстве ДНК, а теперь ученые Калтеха говорят, что использовали ДНК, чтобы воссоздать шедевр — реплику знаменитой картины Винсента Ван Гога «Звездная ночь» — на холсте размером с монету.