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.
Процесс секвенирования генома – процесс мало того, что очень долгий и трудозатратный, но ещё и очень дорогой. К примеру, человеческий геном состоит из 6 000 000 000 химических «букв», поделённых между 23 парами хромосом. Процесс определения последовательности каждой хромосомы доступен разве что очень хорошо спонсируемым лабораториям и избранным учёным. А уж о том, чтобы секвенировать геном каждого пациента – не может быть и речи. Но всё это может измениться благодаря новому способу секвенирования генома, разработанному группой американских учёных.
Новый доклад от Национальной академии наук США показывает, что заокеанское сообщество ученых собирается смягчить свою позицию относительно редактирования генов. Самое большое беспокойство, которое еще имеется у экспертов, связано с вполне реальной возможностью того, что редактирование генов будет использоваться для создания дизайнерских младенцев.
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.
Когда речь заходит о гипотетической возможности мужчины забеременеть и выносить ребёнка, сам собой вспоминается фильм «Джуниор» (1994) с Арнольдом Шварценеггером в главной роли (российскую комедию «Беременный» мне вспоминать почему-то не хочется). В фильме двое учёных разрабатывают препарат, помогающий женщинам избежать выкидышей, а за недостатком финансирования вживляют оплодотворённую яйцеклетку в организм персонажа Шварценеггера. Кто знает, может быть, мужчина всё-таки однажды сумеет родить ребёнка, ведь совсем недавно учёным удалось обнаружить ген, позволяющий самцам морского конька выносить и произвести на свет потомство.
Ученые из Калтеха и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали новый подход к удалению клеточных повреждений, которые накапливаются с возрастом. Этот метод потенциально может помочь замедлить или обратить важные процессы, связанные со старением. Под руководством Николая Кандула, доцента в области биологии и биологической инженерии в лаборатории профессора биологии Брюса Хея, ученые разработали методику удаления мутантной ДНК из митохондрий, небольших органелл, производящих большую часть химической энергии в клетке. Работа, описывающая исследование, была опубликована на прошлой неделе в журнале Nature Communications.
В Лангонском медицинском центре состоялась «засекреченная» конференция ученых. Тема? Дать толчок новому проекту генома человека и построить функциональный человеческий геном из базовых оснований к 2026 году. «В синтетической биологии есть лишь одна величайшая задача. Лишь одна. Написать геном человека. Мы должны это сделать», рассказал сотрудник Autodesk Эндрю Гессель на конференции, посвященной экспоненциальной медицине.
В будущем людям будет совсем не обязательно заниматься сексом, чтобы зачать ребенка. В конце концов, секс не обеспечивает стопроцентных гарантий. Вряд ли реальность примет такой мрачный вид, как это было в фильме «Гаттака»; скорее, все будет просто удобнее и щепетильнее. Давайте поговорим о том, как именно может выглядеть такое будущее.
Гены определяют, кто мы такие — а теперь мы можем ими манипулировать. Идентичные близнецы — вроде этих милых девочек с ежегодного фестиваля в День близнецов в Огайо — очень важны для генетических исследований, поскольку зачастую они имеют один геном и даже одни и те же черты, привычки, вкусы, даже если были разделены при рождении. В книге «Gene: Intimate History» («Ген: близкая история») Сиддхартха Мукерджи называет ген «одной из самых мощных и опасных идей в истории науки». С момента его открытия Грегором Менделем, загадочным монахом-августинцем, ген стал одновременно силой зла и добра. В 1930-х годах нацисты использовали псевдонауку евгеники, чтобы чинить Холокост. Сегодня же генная терапия дает надежду на искоренение наследственных заболеваний и даже психологических расстройств вроде шизофрении.
Прошло 20 лет с момента рождения овечки Долли, первого млекопитающего, которое было клонировано от взрослой особи. Поскольку Долли умерла преждевременно, ученые запереживали, что клонирование ускоряет процесс старения. Однако новый анализ 13 клонированных овец — включая партии генетических дублей Долли — показал, что это не так.
ДНК — одна из самых невероятных молекул в природе, в которой содержатся инструкции, необходимые для создания практически любой формы жизни на Земле. Ученые ищут другие применения ДНК, используя ее не только для хранения информации, но и для создания физических компонентов биологических машин.
Группа из 150 приглашенных экспертов собралась в Гарварде. За закрытыми дверями они обсудили перспективы проектирования и строительства целого генома человека с нуля, используя лишь компьютер, синтезатор ДНК и сырье. Затем искусственный геном будет введен в живую клетку человека для замены ее природной ДНК. Есть надежда, что клетка «перезагрузится», изменит свои биологические процессы для работы на основе инструкций, предоставленных искусственной ДНК.
Международная группа ученых представила планы превратить в науку прах Леонардо да Винчи, гениального художника, изобретателя, визионера, который подарил нам Мону Лизу и предвидел футуристические технологии вроде вертолетов и танков еще 500 лет назад. Цели «Проекта Леонардо» включают восстановление останков знаменитой фигуры Ренессанса и восстановление его генетического кода.
Разберите домик по частям — уберите оштукатуренные стены, покрытые шифером потолки, паркетные полы — и вы останетесь с рамой, скелетом, который составляет ядро любой структуры. Можем ли мы проделать то же самое с жизнью? Могут ли ученые послойно уменьшить сложность жизни, чтобы выявить суть жизни, основу биологии? Пытаясь это проделать, ученые создали искусственный организм, обладающий лишь генами, необходимыми ему для выживания. Но они понятия не имеют, что делает примерно треть этих генов.
Маттиас Мейер на днях опубликовал результаты того, что можно назвать самым расточительным в мире проектом по секвенированию генома. Декодировав всего 0,1% генома старейшего ДНК, молекулярный биолог из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Германия, выбросил на ветер столько сырых данных, что их хватило бы на картирование десяти геномов современного человека.
Все люди делятся на «жаворонков» и «сов». Жаворонки просыпаются с первыми лучами солнца и искренне радуются своему утру, в то время как совы всю ночь не спят, а затем отсыпаются до обеда, а уж разбудить их утром – смерти подобно. Масштабные научные исследования, организованные частной американской биотехнологической компанией 23andMe, фактически доказали, что существует ген, делающий человека более склонным к тому, чтобы просыпаться рано утром. Так что если вы любите утром поспать – это вовсе не прихоть, а особенность вашей генетики.
Вы слышали о CRISPR? Возможно, вы даже слышали полную расшифровку этого термина: короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Или не слышали. Если нет, вам придется очень скоро запоминать этот акроним. Он в некотором роде причина и следствие революции. Это самый мощный инструмент редактирования генома из всех, которые когда-либо существовали.
Порой учёным приходится идти на разного рода хитрости, чтобы обойти законы природы и добиться желаемого результата. Борьба с группой трансмиссивных инфекционных заболеваний, известных под общим названием «малярия», длится уже очень много лет. К чему только не прибегали учёные, чтобы снизить смертность от этой болезни, даже пытались уничтожать популяцию комаров рода Anopheles, являющихся разносчиком заразы, однако ежегодно от малярии продолжают гибнуть сотни тысяч человек. Исследователи решили прибегнуть к совершенно новому генетическому способу борьбы с этой болезнью.
Грипп, атипичная пневмония, эбола, ВИЧ, простуда — эти названия нам всем знакомы. Это вирусы — небольшие кусочки генетического материала (ДНК или РНК), упакованные в белковую оболочку. Но мы до сих пор не знаем, являются ли вирусы живыми организмами или нет. Новое исследование американских учёных, результаты которого были опубликованы вчера, может изменить наше мнение о вирусах. Разработав надёжный способ изучения длинной эволюции вирусов, исследователи нашли доказательства того, что вирусы на самом деле являются живыми.
Новейший популярный фермент CRISPR-Cas9 имеет массу впечатляющих возможных применений. Однажды он будет использоваться для редактирования ДНК и борьбы с болезнями. Когда команда китайских исследователей опробовала его на человеческом эмбрионе впервые в прошлом году, ученые и научные организации — наряду с некоторыми специалистами по биоэтике — заявили, что эксперименты начались слишком рано и подобные работы не должны быть разрешены на территории цивилизованной страны.