Поиск по этому блогу

понедельник, 11 июля 2011 г.

Генетический конвейер

Неоднократно воспетая мною "Эльфийская цивилизация" конечно же утопия. Человечество выбрало путь сугубо технического прогресса. А жаль. Перспективы открываются заманчивые. И что интересно, современная наука уже открывает для нас инструменты и средства достижения утопии. Вот уже и первые полностью синтетические организмы появились.
Синтетические клетки - большой шаг на пути к созданию искусственных организмов.
Бактерии, созданные в лаборатории Даниэля Гибсона в институте Дж. Крэйга Вентера (J. Craig Venter Institute) стали первыми микроорганизмами с полностью искусственно созданным геномом, которые были в состоянии самостоятельно размножаться. Это достижение ставит всю область генной инженерии на ступеньку выше уровня простого клонирования, но коем она находилась до недавнего времени.
В течение многих лет биологи научились создавать искусственные части ДНК, используя оборудование синтеза ДНК. Но эти искусственные цепочки ДНК были малыми, что бы составить цельный и полный геном. Что бы преодолеет это препятствие Гибсон и его коллеги использовали для сборки полного генома естественный контейнер - клетки дрожжей. Короткие цепочки искусственно созданной ДНК внедрялись в геном микроорганизмов по очереди, этап за этапом, пока не был сформирован полный геном. После этого ученые взяли эти искусственные гены и поместили их внутрь бактерии Mycoplasma genitalium, которые став размножаться, размножили и искусственный геном.
Как видим из этого исследования, самым лучшим способом выполнения манипуляций на генетическом уровне, оказались сами живые клетки. Что в общем то и не удивительно. А вот приблизить момент когда с конвеера будут сходить организмы с запрграммированными генетическими свойствами поможет уже техника.
Нужно качественно, быстро и недорого сделать ДНК? Попробуйте новый ДНК-принтер.
Команда исследователей из университета Дюка (Duke University) обещает вскоре произвести целый переворот в области синтеза ДНК, разработав специальный чип, который "распечатывает" ДНК почти в 10 раз быстрее, имеет меньшие габариты и почти не требует человеческого участия, в отличие от установок синтеза ДНК, используемых сейчас повсеместно учеными.
"Используя современные установки синтеза ДНК, стоимость синтеза колеблется в пределах от 50 центов до доллара за пару оснований ДНК, использование нового чипа снижает эту стоимость до значения в пол-цента за пару оснований" - рассказал Джингдонг Тиэн (Jingdong Tian), доцент и биоинженер из университета Дюка.
На поверхности чипа, размерами 2.5 на 8 сантиметров располагается ряд углублений, так называемых колодцев. Этот биохимический эквивалент струйного принтера подает требуемые в данный момент основания ДНК к месту сборки ДНК. Используя ферментативные реакции, не требующие использования сильнодействующих и вредных реактивов, позволяют максимально точно и безошибочно соединять основания ДНК в пары и присоединять их к конструируемой молекуле.
Для сравнения - клонирование всего генома одной единственной бактерии с использованием имеющихся на сегодняшний день технологий, заняло более четырех лет и обошлось в сумму 40 миллионов долларов. Использование нового чипа уменьшило бы время и стоимость проведения такого процесса до весьма незначительной части от приведенных выше значений. "Наш чип комбинирует три шага имеющихся технологий в один единственный шаг, поэтому копирование полного генома, о котором шла речь выше, может быть выполнено всего за два дня и без огромных затрат человеческого рабочего времени" - рассказывает Тиэн. - "Помимо этого, благодаря использованию колодцев в чипе, для производства ДНК требуется значительно меньшее количество дорогих химикатов, управляющих течением биохимических реакций".
Заключительный этап производства заключается в проверке готового продукта, цепочки ДНК, с целью выявления отсутствующих или неправильных пар оснований. Раньше этот процесс отнимал около недели времени, теперь это дело одного-двух часов, благодаря использованию современного метода анализа генома.
Исследователи проверили новую технологию на геноме бактерий E. Coli и обнаружили, что несмотря на высокую скорость изготовления ДНК, уровень сделанных ошибок оказался намного ниже, чем при использовании традиционных технологий.
Так что к внедрению биотеха в нашу жизнь уже практически всё готово. Остаётся только создать библиотеку геномов (не генов "букв", их всего четыре, а геномов "слов"). И задаться целью. Эти цели могут быть как самые банальные, вроде разработки очередного вирусного/бактериального оружия, до весьма занимательных.

Микробы которые превращают отходы в ценное сырьё (нефть, газ), вырабатывают электричество, водоросли которые поглощают углекислый газ и выделяют кислород (с образованием твёрдого/жидкого углеродного остатка) быстрее чем люди портят воздух (kaanubis.blogspot.com/2010/12/blog-post_3951.html и многое другое по в рубрике "Эльфийская цивилизация"). Насекомые генетически предрасположенные к поиску и накоплению полезных ископаемых. В конце концов - гуманное животноводство, выращивание мяса без необходимости отнимать жизнь у животных. Да много чего можно придумать с помощью биотеха. Даже за пределами земли трансгенным организмам найдётся применение по созданию благоприятной человеку среды на чужих планетах.
Эх!

Комментариев нет:

Отправить комментарий

зашарить