Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
14 декабря 2017, четверг, 06:58
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

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

13.12 21:02 Герман Стерлигов начал продавать розги
13.12 20:44 Порошенко призвал к примирению с Польшей
13.12 20:13 ФСИН начала проверку после публикации о VIP-камерах в «Матросской тишине»
13.12 19:50 Канада разрешила поставку летального оружия Украине
13.12 19:30 У полковника Захарченко обнаружили замок в Лондоне
13.12 19:10 Совфед назначит президентские выборы на заседании 15 декабря
13.12 18:53 Лидеры исламских стран объявили Восточный Иерусалим столицей Палестины
13.12 18:35 Роскомнадзор пригрозил блокировкой за публикацию материалов нежелательных организаций
13.12 18:19 Bon Jovi и Dire Straits войдут в Зал славы рок-н-ролла
13.12 18:06 МВД предложило выплачивать деньги сообщившим о преступлении
13.12 17:40 Верховный суд Греции решил отправить российского совладельца криптобиржи в США
13.12 17:23 Навальный представил предвыборную программу
13.12 17:17 «Победа» отказалась от взимания платы за ручную кладь
13.12 17:05 «Титаник» и «Крепкий орешек» стали национальным достоянием США
13.12 16:59 Переселение по программе реновации начнется в первом квартале 2018 года
13.12 16:57 МИД рассказал о предложении РФ обменяться с США письмами о невмешательстве
13.12 16:41 В Красноярске отыскали прах Хворостовского
13.12 16:31 Ямальский депутат объяснила появление в ее запросе «города Бундестага»
13.12 16:17 Эрдоган призвал признать Иерусалим «оккупированной» столицей Палестины
13.12 16:05 Лидер Палестины призвал отменить признание Израиля
13.12 15:46 Google назвал самые массовые запросы россиян в 2017 году
13.12 15:22 Дума ввела штрафы до 1 млн рублей за анонимность в мессенджерах
13.12 15:14 Матвиенко подтвердила личное руководство Путиным операцией в Сирии
13.12 14:54 Усманов решил избавиться от доли в «Муз ТВ» и СТС
13.12 14:38 Дума ужесточила наказание для живодеров
13.12 14:31 ГП проверит снятый с «Артдокфеста» фильм
13.12 14:21 СМИ сообщили об утерянном в Красноярске прахе Хворостовского
13.12 14:07 Московский суд отказался принять иск Кашина к ФСБ по поводу Telegram
13.12 13:42 Роскомнадзор пригрозил «Открытой России» закрытием доступа к Twitter
13.12 13:40 В янтаре найден клещ и перо динозавра
13.12 13:16 Кремль ответил на заявление Трампа о победе над ИГ
13.12 13:01 Путин внес в Думу соглашение о расширении российской базы ВМФ в Сирии
13.12 12:47 Дума приняла закон об использовании герба России в быту
13.12 12:27 Дума одобрила закон о выплатах семьям за первого ребенка
13.12 12:09 «Яндекс» и Сбербанк подписали соглашение по новому «Яндекс.Маркету»
13.12 11:51 Полпреду Николаю Цуканову предложили стать помощником президента
13.12 11:34 ФСБ не нашла никаких призывов в речи Собчак о статусе Крыма
13.12 11:31 В России установят обязательные квоты для российских вин
13.12 11:07 Два участника теракта в Буденновске получили 13 и 15 лет колонии
13.12 10:45 В московской ячейке ЕР призвали не дать оппозиции участвовать в выборах мэра
13.12 10:35 50 миллионов лет назад в Новой Зеландии водились стокилограммовые пингвины
13.12 10:31 Социологи предсказали рекордно низкую явку на выборах президента
13.12 10:23 На развитие госпоисковика «Спутник» выделили еще четверть миллиарда рублей
13.12 09:57 Источники рассказали об отказе Сбербанка и Alibaba от создания СП
13.12 09:40 Транзит российского газа восстановлен после взрыва на австрийском хабе
13.12 09:39 США пообещали вернуться к вопросу Крыма
13.12 09:21 Украина задумалась об остановке поездов в РФ
13.12 09:17 Объявлены лауреаты премии «Большая книга»
13.12 09:08 На Олимпиаду поедут более 200 спортсменов из РФ
12.12 21:22 Саакашвили вызвали на допрос в качестве подозреваемого
Apple 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 Алексей Кудрин Алексей Навальный Алексей Улюкаев алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Аргентина Аркадий Дворкович Арктика Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия аукционы Афганистан Аэрофлот баллистические ракеты банковский сектор банкротство Барак Обама Башар Асад Башкирия беженцы Белоруссия Белый дом Бельгия беспорядки биатлон бизнес биология ближневосточный конфликт 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» видео «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович вирусы Виталий Мутко «ВКонтакте» ВКС Владивосток Владимир Жириновский Владимир Маркин Владимир Мединский Владимир Путин ВМФ 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 гуманитарные и социальные науки 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 Ингушетия Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область искусство ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан казнь Калининград Камчатка Канада Киев кино Киргизия Китай климат Земли КНДР Книга. Знание Компьютеры, программное обеспечение Конституционный суд Конституция кораблекрушение коррупция космодром Восточный космос КПРФ кража Краснодарский край Красноярский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым крымский кризис 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 Минсельхоз Минтранспорта Минтруд Минфин Минэкономразвития Минэнерго Минюст «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС мобильные приложения МОК Молдавия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка Мурманская область МЧС наводнение Надежда Савченко налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука Наука в современной России «Нафтогаз Украины» недвижимость некоммерческие организации некролог Нерусский бунт 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 ООН ОПЕК оппозиция опросы оружие отставки-назначения офшор 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 религия Республика Карелия Реформа армии РЖД ритейл 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 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 Социология в России 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 Татарстан театр телевидение телефонный терроризм теракт терроризм технологии Трансаэро транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство уголовный кодекс УЕФА Узбекистан Украина Условия труда 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 Цикл бесед "Взрослые люди" ЦРУ ЦСКА Челябинская область Чехия Чечня ЧМ-2018 шахты Швейцария Швеция школа шоу-бизнес шпионаж Эбола эволюция Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Эстония 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.