Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
21 мая 2018, понедельник, 06:14
Facebook Twitter VK.com Telegram

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

06 июля 2006, 12:18

Синтетическая биология может открыть новую эру в науке

Мировая наука делает новые шаги по направлению к тому, чтобы синтезировать искусственный геном  для живой клетки. Журнал Sciense публикует обзор на эту тему, в котором появление синтетической биологии сравнивается с такими проектами, как остановка рек или выведение нового сорта арбуза, у которого семечки сами разбегаются, как тараканы. Примерно такой же фантастикой кажется создание микроорганизма с искусственно синтезированным геномом.

Тем не менее, существуют работы, делающие важные шаги в этом направлении. Одно из таких исследований было проведено Фредериком Блаттнером (Frederick Blattner) из Университета Висконсина (University of Wisconsin, Madison), который работал с геномом кишечной палочки Escherichia coli, уменьшая ее геном настолько, насколько это было возможно.

E.coli используется всеми биологами мира для манипуляций с генами, в том числе с генами других организмов.  Ранее были прочтены геномы нескольких штаммов E.coli и выяснено, что в среднем геном содержит 3.7 миллионов пар нуклеотидов, сходных у всех штаммов, и еще один миллион  пар нуклеотидов, отличающийся у разных штаммов E.coli. Оказалось, что каждый штамм содержит свой уникальный «островок» ДНК.  Группа исследователей под руководством Блаттнера постепенно удаляла части этих «островков», проверяя жизнеспособность бактерий с уменьшенным геномом. Всего было сделано 43 подобных удаления ДНК из генома, не повлиявших на жизнеспособность бактериальных клеток.

Таким образом, Блаттнером было показано, что из 4444 генов, найденных в E.coli путем секвенирования ее полного генома, существенными для выживания являются не более 3500 генов. Остальная ДНК представляет собой несущественный для простого выживания генетический материал. Интересно, что штаммы E.coli с “истощенной” хромосомой, которые были получены Блаттенром, в 10 раз лучше встраивают в себя новые гены, чем обычные штаммы, используемые в генетической инженерии.  Кроме того, такие  штаммы выгоднее использовать как в промышленности, так и в научных лабораториях, так как вероятность спонтанных хромосомных перестроек в них меньше из-за отсутствия «лишней» ДНК.

Другой подход, позволяющий изменять структуру генома, был предпринят Дрю Энди (Drew Endy) из Массачусетского технологического Института (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge ).  Иссдедования проводились на фаге T7 - вирусе, поражающем клетки бактерий. Этот вирус имеет перекрывающиеся гены в геноме, то есть один и тот же фрагмент ДНК может содержать участки сразу двух вирусных генов.  Группа исследователей под руководством Энди “разделила” перекрывающиеся гены, сделав их индивидуальными путем вставок необходимых участков ДНК. В геном фага размером 40 тысяч пар нуклеотидов были вставлены участки ДНК общим размером 600 нуклеотидных пар. Оказалось, что подобное вмешательство в геном вируса не нарушило системы генной регуляции, так как такой вирус мог заражать бактерии и размножаться в клетках. Работа Энди продемонстрировала, что можно переконструировать геном не только добавлением и удалением отдельных генов, но и вмешательством в структуру геномной организации.

Еще один шаг в этом направлении был сделан при исследовании самого маленького  генома, принадлежащего бактерии Mycoplasma genitalium. В ее геноме содержится около 500 генов и около 100 генов оказались не существенными для ее выживания.

Конечная цель подобных исследований состоит в том, чтобы полностью создать живой организм «из пробирки», то есть искусственно. На этом пути существует несколько препятствий, первое из которых состоит в том, чтобы синтезировать искусственную хромосому. Для этого необходимо уметь соединять очень большие куски ДНК друг с другом, для чего необходима разработка новых технологий. Во-вторых, существует проблема удаления собственной ДНК из клеток бактерий. Это сделать сложнее, чем с клетками эукариотических организмов, у которых ДНК сосредоточена в ядре. У бактерий нет ядра, их ДНК более или менее распределена по всей клетке, поэтому удалить ее полностью сложно.

Третья проблема сходна с проблемой курицы и яйца. Чтобы клетка жила, ей необходим геном. Чтобы геном функционировал, необходимы уже существующие компоненты клетки (хотя их существование и определяется геномом). Пока решения этой проблемы не существует, поэтому полностью синтезированный в пробирке организм – дело далекого будущего.

Тем не менее, синтез искусственного генома может стать реальностью, так же как и введение его в живую клетку с удаленным из нее собственным геномом. Подобную задачу ставит перед собой новый раздел науки, названный синтетической биологией. Развитие этого направления может открыть новую эру в науке и в частности, в биотехнологии, улучшив наше понимание того, как функционируют живые организмы. Крейг Вентер (Craig Venter) из Института Роквилла (J. Craig Venter Institute, Rockville, Maryland), известный тем, что возглавлял проект “Геном человека”,  говорит, что «иногда бывает сложно отличить желаемое от действительного в синтетической биологии, но теперь это безусловно передний край биологических исследований».

Яна Войцеховская

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

02:36 Китайцы запустили спутник «Сорочий мост»
20.05 20:52 У Счетной палаты возникли вопросы к «Росатому»
20.05 20:24 На Красной площади 3 тысячи школьников вступили в пионеры
20.05 20:00 Cambridge Analytica начала процедуру банкротства
20.05 19:37 Минфин США подтвердил «паузу» в торговой войне с Китаем
20.05 19:12 Канадцы остались без медалей ЧМ-2018 по хоккею
20.05 18:50 При жесткой посадке Су-29 в Ленобласти погиб человек
20.05 18:31 Оппозиция Македонии отказалась поддержать переименование страны
20.05 18:07 ИГ взяло ответственность за нападение на церковь в Грозном
20.05 17:46 Источник объяснил проблему с визой Абрамовича
20.05 17:16 Аркадий Ротенберг назвал срок службы Крымского моста
20.05 16:43 Садовое кольцо в Москве открыли после велопарада
20.05 16:18 Россиян предупредили о шествии черкесской диаспоры в Стамбуле
20.05 15:44 В Венесуэле начались досрочные президентские выборы
20.05 15:22 Boeing разрешили использовать складное крыло в пассажирских самолетах
20.05 14:44 Более 2 тысяч фанатов «Реала» вернули билеты на финал ЛЧ в Киеве
20.05 14:15 Абрамович пропустил триумф «Челси» из-за проблем с визой
20.05 13:51 Bild назвал Путина хозяином мировой политической арены
20.05 13:25 Россияне заняли весь пьедестал на ЧМ по спортивным танцам
20.05 13:03 Украина пересмотрит подписанные в рамках СНГ договоры
20.05 12:37 В России резко упали цены на iPhone
20.05 12:11 Акционерам Tesla посоветовали снять Маска с поста главы совета директоров
20.05 11:40 Умер глава LG Group Ку Бон Му
20.05 11:18 Настоятель храма в Грозном раскрыл детали нападения боевиков
20.05 10:51 СМИ узнали о возобновлении запусков «Сатаны» со спутниками
20.05 10:30 Люка Бессона обвинили в изнасиловании
20.05 10:11 «Ренова» вернула кредиты на 1 млрд долларов
20.05 09:50 В финале ЧМ-2018 по хоккею сыграют Швеция и Швейцария
20.05 09:36 СМИ нашли осведомителя ФБР в предвыборном штабе Трампа
20.05 09:14 Китай и США договорились предотвратить торговую войну
20.05 08:57 Жюри Каннского фестиваля объявило лауреатов
19.05 21:02 Порошенко объявил об отзыве представителей Украины из органов СНГ
19.05 20:26 Македонию могут переименовать в Илинденскую Македонию
19.05 19:59 Швеция всухую обыграла США в полуфинале ЧМ по хоккею
19.05 19:17 В Германии неизвестный застрелил двух человек
19.05 18:50 Кадыров рассказал об уничтожении четырех боевиков в Грозном
19.05 18:22 Илон Маск назвал стоимость поездки на Loop-капсулах
19.05 16:35 Полиция назвала причины стрельбы в школе в Джорджии
19.05 16:09 Вован и Лексус поговорили с призвавшим разбомбить Крымский мост журналистом
19.05 15:38 Партия «Альтернатива для Германии» подала в суд на Меркель
19.05 15:09 Принц Гарри женился на Меган Маркл
19.05 14:45 Лавров отменил поездку на саммит G20 в Аргентине
19.05 14:23 Фильм Серебренникова «Лето» в Каннах наградили за саундтрек
19.05 14:06 Сторонники Навального учредили партию «Россия будущего»
19.05 13:42 Иран посулил вернуться к ядерной программе
19.05 13:17 СМИ узнали имя нового главного тренера лондонского «Арсенала»
19.05 12:44 Росавиация ограничила полеты над городами проведения ЧМ-2018
19.05 12:24 Началась трансляция свадебной церемонии принца Гарри и Меган Маркл
19.05 11:57 Кирилла Вышинского перевели в следственный изолятор
19.05 11:38 Порошенко пообещал изменение статуса Крыма в Конституции Украины
Apple Bitcoin Boeing Facebook Google iPhone IT NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter Абхазия аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия Австрия автопром администрация президента Азербайджан акции протеста Александр Лукашенко Александр Турчинов Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Антон Силуанов Аргентина Аркадий Дворкович Арктика Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия аукционы Афганистан Аэрофлот баллистические ракеты банковский сектор банкротство Барак Обама Басманный суд Башар Асад Башкирия беженцы Белоруссия Белый дом Бельгия беспилотник беспорядки биатлон бизнес биология бокс болельщики «болотное дело» большой теннис Борис Немцов борьба с курением Бразилия Валентина Матвиенко вандализм Ватикан ВВП Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада Верховный суд взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович вирусы Виталий Мутко «ВКонтакте» ВКС Владивосток Владимир Жириновский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин ВМФ Внуково военная авиация Волгоград ВТБ Вторая мировая война вузы ВЦИОМ выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы Вячеслав Володин гаджеты газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД ГЛОНАСС Голливуд гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума госзакупки гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь Дагестан Дальний Восток декларации чиновников деньги День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Дональд Трамп Донецк допинг дороги России драка ДТП Евгения Васильева евро Евровидение Еврокомиссия Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург ЕСПЧ естественные и точные науки ЖКХ журналисты Забайкальский край закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль инвестиции Ингушетия Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция ипотека Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область искусство ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан казнь Калининград Камчатка Канада Кемерово Киев Ким Чен Ын кино Киргизия Китай климат Земли КНДР Книга. Знание Компьютеры, программное обеспечение Конституционный суд Конституция кораблекрушение коррупция Космодром Байконур космодром Восточный космос КПРФ кража Краснодарский край Красноярский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым Ксения Собчак Куба культура Латвия ЛГБТ ЛДПР Левада-Центр легкая атлетика Ленинградская область лесные пожары Ливия лингвистика Литва литература Лондон Луганск Малайзия Мария Захарова МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкомсвязи Минкульт Минобороны Минобрнауки Минпромторг Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС мобильные приложения МОК Молдавия монархия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка Мурманская область МЧС наводнение Надежда Савченко налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука «Нафтогаз Украины» недвижимость некоммерческие организации некролог нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Новый год Норвегия Нью-Йорк «Оборонсервис» образование обрушение ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры Ольга Голодец ООН ОПЕК оппозиция опросы оружие отставки-назначения офшор Павел Дуров Пакистан палеонтология Палестинская автономия Папа Римский Париж ПДД педофилия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко пищевая промышленность погранвойска пожар полиция Польша похищение Почта России права человека правительство Право правозащитное движение православие «Правый сектор» преступления полицейских преступность Приморский край Продовольствие происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии Реджеп Эрдоган рейтинги реклама религия Республика Карелия Реформа армии РЖД ритейл Росавиация Роскомнадзор Роскосмос «Роснефть» Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростов-на-Дону Ростовская область РПЦ рубль русские националисты РФС Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сахалин Сбербанк Свердловская область связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сербия Сергей Лавров Сергей Нарышкин Сергей Полонский Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие смартфоны СМИ Совбез ООН Совет по правам человека Совет Федерации сотовая связь социальные сети социология Сочи Сочи 2014 «Спартак» спецслужбы «Справедливая Россия» спутники СССР Ставропольский край стихийные бедствия Стихотворения на случай страхование стрельба строительство суды суицид Счетная палата США Таджикистан Таиланд тарифы Татарстан театр телевидение телефонный терроризм теракт терроризм технологии Трансаэро транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство уголовный кодекс УЕФА Узбекистан Украина фармакология ФАС ФБР Федеральная миграционная служба физика Филиппины Финляндия ФИФА фондовая биржа фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков Хиллари Клинтон химическое оружие химия хоккей хулиганство цензура Центробанк ЦИК ЦРУ ЦСКА Челябинская область Чехия Чечня ЧМ-2018 Швейцария Швеция школа шоу-бизнес шпионаж Эбола эволюция Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Эстония этология Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Якутия Яндекс Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.