Заманухи биотеха.

Первые синтетические аналоги паучьего шёлка поступают на рынок.

Начато производство искусственной паутины
Продукт секреции паучьих желёз отличается очень высокой прочностью и эластичностью. «Паутина более гибкая, нежели резина, и более долговечная по сравнению со сталью», — говорит химик Томас Шайбель из Университета Байройта (Германия), сотрудничающий с компанией AMSilk по этому проекту.
Производственная технология, защищённая 70 патентами, включает использование генов паука, ответственных за выработку паутины, и безвредных штаммов кишечной палочки. В её разработке принимал участие Фраунгоферовский институт прикладных исследований полимерных материалов (Fraunhofer IAP).
Ожидается получения первых изделий за год до официального завершения проекта, которое намечено на 2013-й. В этом его поддерживают частные инвесторы, выделившие €10 млн.

Это прекрасно! Паучьи железы, у кишечной палочки. Прекрасный по характеристикам материал. Это даже лучшее решение вопроса чем в прошлый раз - привить ген паучьего шёлка шелкопрядам. А у этого материала вообще большое будущее, из него вон уже прицелились делать Гибкие дисплеи из паутинного шелка.
И это только начало. В ближайшие 5 лет количество биологически производимых материалов вырастет в десятки раз. Для этого уже есть технологии. К тем что я описывал в Генетическом конвейере прибавились новые:

Учёные встроили в дрожжи редактор генома
Биологи внедрили в клетки дрожжей полусинтетические хромосомы. Такой опыт впервые проведён с эукариотами. Причём новый фрагмент кода включает в себя «редактор», позволяющий впоследствии корректировать набор генов прямо в организме.

Генетики из медицинской школы университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins School of Medicine) заменили два сегмента в двух из 16 хромосом дрожжей Saccharomyces cerevisiae.
Внесённые отличия в сумме затронули (по числу пар оснований) порядка 1% от всего генома данного организма, или по 17% в двух перекроенных сегментах.
Причём новые плечи хромосом и их составные части не были заимствованы у другой клетки или перетасованы и скорректированы различными ферментами (как было бы в случае привычной генной инженерии). Сначала новый код был спроектирован на компьютере, а затем полностью синтезирован в колбах из химических строительных блоков, рассказывает New Scientist.
По информации Nature, этот своего рода редактор включает участки, связывающие специфический фермент, который при активации удаляет или заменяет гены.
Получившие полусинтетические хромосомы клетки нормально развивались, демонстрируя правильную экспрессию генов. А при активации редактирующего фермента учёные получили несколько новых мутантных штаммов, различающихся между собой темпами роста, чувствительностью к лекарственным препаратам и колебаниям температуры, использованием источников углерода и реакцией на стресс.

Такие дрожжи смогли бы синтезировать для нас широкий спектр веществ. Начиная с банального биодизеля, и вплоть до бумаги и пластиков.

А в ближайшем будущем мы вообще можем применить новые, в природе не существующие синтетические неорганические формы жизни.

Химики показали путь к неорганической жизни
Ли Кронин (Lee Cronin) из университета Глазго считает, что комплекс неорганических соединений способен самовоспроизводиться и эволюционировать так же, как это делают клетки из органических веществ. В подтверждение этой теории он выполнил несколько опытов.

Своё изобретение Ли называет «неорганические химические клетки» (Inorganic Chemical Cells — iCHELLs, на фото под заголовком). «Мы пытаемся создать самовоспроизводящиеся, развивающиеся неорганические клетки, которые, по существу, были бы живыми. Вы могли бы назвать это неорганической биологией», — говорит профессор Кронин.
Пока, правда, Кронин сделал лишь первые шаги к своей цели. Как гласит пресс-релиз университета, Ли и его коллеги продемонстрировали способ создания iCHELL.

Чтобы структуру из множества неорганических веществ можно было назвать клеткой, это образование для начала должно иметь границу — мембрану с избирательной проницаемостью для разных соединений. Мембрана изолировала бы несколько химических процессов внутри клетки, обеспечивала бы энергетический обмен со средой.
На роль таких стенок Ли назначил катионообменные полиоксометаллаты. Учёный на опыте показал, что у таких мембран возможно настраивать морфологию, свойства и состав, что эти подобные клеткам структуры обладают хиральностью, избирательной проницаемостью для малых молекул и способны на окислительно-восстановительную деятельность (а это потенциальный двигатель для «безуглеродной» жизни).
Британцы также утверждают, что вкладывая несколько неорганических мембран друг в друга, можно создавать системы, в которых несколько химических реакций будут идти в строго заданной последовательности.

Что перекликается в опытами по воссозданию органической жизни

С чего начиналось размножение на Земле
Исследователи смоделировали молекулярный процесс, с помощью которого могли размножаться первые протоклетки на планете.

Самовоспроизводящиеся мембранные везикулы до (слева) и после (справа) добавления материала для постройки новых мембран; белыми стрелками показаны везикулы в процессе деления. (Фото авторов исследования.)

Жизнь, появившись на Земле, в первую очередь должна была научиться воспроизводить саму себя. Из чего бы ни состояли и как бы ни выглядели первые протоклетки, они должны были иметь информацию о самих себе, которую передавали бы потомкам. Как первые организмы решали эту задачу — одна из самых больших загадок в биологии.
Чтобы понять, как на планете зарождалась жизнь, исследователи пытаются воссоздать похожие процессы в лаборатории. До сих пор получить самовоспроизводящиеся молекулярно-биологические структуры с наследственной информацией не удавалось никому. А вот учёные из Токийского университета (Япония) неожиданно сильно продвинулись в этом направлении.
Созданные ими протоклетки состоят из ДНК — носителя наследственной информации — и липидов, образующих мембрану — границу, отделяющую организм от внешней среды. Идея учёных заключалась в следующей уловке: ДНК и липидная мембрана несли разноимённый заряд, а потому ДНК была заякорена на мембране. Получался пузырёк-везикула, внутри которого со стенок свисали наследственные молекулы: вполне похоже на самый первый организм на Земле. Но, кроме закреплённой ДНК, внутри протоклеток были компоненты для полимеразной цепной реакции (ПЦР). Эта реакция сейчас используется буквально везде, от фундаментальных исследований до повседневной клинической практики. ПЦР позволяет просто и быстро «размножить» генетический материал: на основе материнской молекулы ДНК с помощью специального белка-фермента штампуются дочерние копии.
Запуск ПЦР в везикулах, полученных японскими учёными, приводил к появлению большого числа новых копий ДНК, которые также прикреплялись к мембранной стенке. Затем исследователи добавляли избыток липидов, которые вливались в мембрану исходных везикул. Новые жировые молекулы собирались у свежесинтезированных молекул ДНК и в конечном счёте формировали новый пузырёк, который отрывался от дочерней протоклетки. Результаты экспериментов учёные представили в журнале Nature Chemistry.

Это настолько невероятно, что невольно пытаюсь проснуться. Словно фантастический роман читаю.
А неорганические организмы (звучит парадоксально) это уже серьёзная заявка на освоение космоса. Ведь космос по большему счёт довольно неприветлив, для нежных белковых человеков. А вот неорганики синтеты, будут в космосе чувствовать себя нормально. Лишь бы энергия была.

Эльфийская энергетика

Ещё несколько примеров того, как человечество могло бы обходиться силами природы для удовлетворения своих энергетических потребностей. Первым делом рассмотрим версию о биогенезе нефти.

Нефть – живая и мертвая: Откуда взялось черное золото
Она гласит, что нефть и природный газ образовались из остатков растительных и животных организмов в ходе многоступенчатого, длящегося миллионы лет процесса. Согласно этой теории, одним из основоположников которой был Михайло Ломоносов, запасы нефти невосполняемы и все ее месторождения когда-нибудь иссякнут.

Невосполняемы, разумеется, с учетом быстротечности человеческих цивилизаций: первый алфавит и ядерную энергию разделяет не более четырех тысяч лет, тогда как для образования новой нефти из нынешних органических остатков потребуются миллионы. А значит, нашим не слишком далеким потомкам придется обходиться сперва без нефти, а затем и без газа…

И хотя это всего лишь теория, но она позволяет рассчитывать на то, что люди могут открыть тот способ которым природа однажды создала нефть. Тогда свалив все углеродосодержащие отходы в старые шахты, залив водой и поселив штаммы голодных бактерий, можно будет через несколько лет откупоривать шахту и качать оттуда нефть. Причём если воссоздание природной нефти довольно может растянуться на сотни лет, то получить годный к употреблению биодизель можно довольно быстро.

Нефтяные микробы: Бесконечная энергия бактерий
Американские исследователи работают над технологией получения почти неисчерпаемого источника горючих углеводородов – «бактериальной нефти». Поддержанные 2,2-миллионным грантом государственного Департамента энергетики, ученые из группы профессора Ларри Уокетта (Larry Wackett), заняты подбором сложной смеси бактериальных культур и условий для их роста – технологии, которая позволит получать нефтепродукты, как продукт жизнедеятельности микроорганизмов.
К примеру, использование бактерий рода Synechococcus позволяет зафиксировать углекислый газ из атмосферы, и в ходе стимулированного светом фотосинтеза получать из него сахара. Сахара, в свою очередь, поглощаются следующим звеном в цепи, генетически модифицированной линией бактерий рода Shewanella, которые превращают их в жирные кислоты, а затем – в кетоны. Эти кетоны, после того, как выделить их из бактериальной биомассы, подвергаются несложному химическому превращению на катализаторе и превращаются в дизельное топливо.

И это уже существующие в природе бактерии на такое способны. Если же их подтолкнуть в нужном направлении, можно получить намного более продуктивный процесс.

Бактерии заставили вырабатывать в 10 раз больше биотоплива
Генетически модифицированные организмы могут сделать производство биобутанола таким же эффективным, как и гораздо более популярного биоэтанола.
В бутиловом спирте содержится больший запас энергии на единицу объёма по сравнению с этиловым: по этому показателю он близок к бензину. Кроме того, бутанол можно транспортировать по нефтепроводам. Исследователи из Университета Райса (США) генетически модифицировали кишечную палочку, и она стала вырабатывать в 10 раз больше бутилового спирта. Манипуляции с генами микроорганизмов позволили обратить вспять процесс бета-окисления — разрушения жирных кислот, которым сопровождается производство «бактериального» топлива. Поскольку жирные кислоты являются углеводородными соединениями, их создание вместо уничтожения даст основу для дополнительных объёмов топлива.
Подобным способом можно усовершенствовать цианобактерии и дрожжи. Последние, к примеру, более толерантны к спиртам, хотя растут медленнее кишечной палочки. Руководитель проекта Рамон Гонсалес отметил, что новая технология вызвала интерес у частного бизнеса и может быть применена на практике в ближайшие три года. Ожидается также постепенный переход с полезных кормовых растений на целлюлозу в качестве сырья для биотоплива.

Или как вам такой вариант - поселить в технике микроорганизмы, которые будут питать его своей энергией

Энергия микроорганизмов позволяет подводному аппарату автономно плавать в океанских глубинах.
Новый вид водородных топливных элементов, использующих энергию микроорганизмов, был использован исследователями для придания экспериментальному подводному аппарату переменной плавучести. Этот подводный аппарат представляет собой автономный датчик с электронной начинкой, который может в установленные моменты времени погрузиться на определенную глубину, опуститься на дно океана или всплыть на поверхность. Для управления плавучестью этого устройства используется водород, который является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов определенного типа.

Цилиндрический датчик состоит из двух отсеков, верхнего, в котором находится вся электроника и управляющие клапаны, и нижнего, в котором находится растущая колония микроорганизмов. Микроорганизмы вырабатывают достаточное количество водорода, которого хватает, что бы обеспечить топливом водородные топливные элементы, приводящие в действие всю электронную начинку датчика, так же вырабатываемого водорода достаточно для того, что бы вытеснить воду из объема нижнего отсека, придав устройству положительную плавучесть.

Этическая сторона эльфийской цивилизации

Если взглянуть на мои рассуждения о биотехнологиях ("Эльфийская цивилизация"), то вполне может сложиться впечатление что я упиваюсь картиной некой экологической пасторальной утопии. Леса и луга, водоросли, насекомые и животные, которые снабжают возвышенное и просветлённое человечество всем необходимым для жизни, едой, кровом, энергией, пищей и комфортом в обмен на гуманность и заботливость. Эдаких мудрых эльфов живущих среди вековечных рощ.
Хоть картина и заманчивая, но её утопичность ясна с первого же взгляда. И несбыточность такой утопии обусловлена уже первым же слагаемым - человеком. Три человеческих греха - жадность, глупость и торопливость, превратят всё что угодно в антиутопию. Т.е. имея дело с людьми, лучше держаться подальше от таких серьёзных инструментов бытия как живая клетка. Ведь даже не по злому умыслу, а просто по обычной глупости, либо же жадности или торопливости, люди быстренько сделают свою биосферу такой же убогой, как их воображение.
Исходя из таких предпосылок, возникает этическая проблема - а стоит ли вообще лезть в ДНК немытыми пальцами?

Оказывается, уже самое время решать этот вопрос.

Великобритания очерчивает границы допустимого при создании гибридов человека и животных

Любопытные факты: митохондрии чужаки, а рак - новая форма жизни

Если вас смутил предложенный в предыдущей заметке, "эльфийский" способ расширения возможностей организма - поселить в своём теле организмы симбиоты, то полезно будет узнать, что они и так живут в каждой клетке нашего тела.

Обнаружен ближайший родственник митохондрий
Миллиарды лет назад случилось одно из самых удивительных событий в истории жизни на Земле: какая-то бактерия вошла в эукариотическую клетку на правах постоянного симбионта и превратилась в клеточную органеллу митохондрию. Сейчас митохондрии выполняют в клетке энергетические функции, оставаясь до некоторой степени «государством в государстве»: у них есть своя ДНК, свой белкосинтезирующий аппарат, немного отличающийся от клеточного, и даже в генетическом коде у них есть свои особенности.

Диаграмма типичной клетки животного. Отмеченные органоиды (органеллы) 1. Ядрышко 2. Ядро 3. Рибосома 4. Везикула 5. Шероховатый (гранулярный) эндоплазматический ретикулум 6. Аппарат Гольджи 7. Клеточная стенка 8. Гладкий (агранулярный) эндоплазматический ретикулум 9. Митохондрия 10. Вакуоль 11. Гиалоплазма 12. Лизосома 13. Центросома (Центриоль)

Любопытно? Вот ещё любопытный факт. Такое заболевание как рак, может приводить к возникновению новых форм жизни

Канцерогенез как видообразование
Мысль о том, что рак — это не только болезнь, но и этап видообразования, далеко не нова; подобные взгляды высказывал, например, биолог-эволюционист Джулиан Хаксли в 1956 году. Критерием нового вида для него была автономность: как только клетка становится независимой от своего окружения, её можно считать если и не новым видом, то по крайней мере уверенно вставшей на путь видообразования.

Раковые клетки обладают довольно нестабильным, подвижным хромосомным набором, что отличает их от обычных биологических видов. Но при этом им нет нужды беспокоиться о размножении, которое у всех прочих в первую очередь страдает от хромосомных перестроек. Злокачественная клетка делится митотически, и, пока гены, управляющие митозом, не затронуты, она может позволить себе значительные подвижки в кариотипе. Исследователи проанализировали кариотипы нескольких раковых клеточных линий в пределах нескольких поколений. Оказалось, что в пределах одной линии набор и строение хромосом у клеток не меняются, но при этом могут сильно отличаться от хромосомного набора опухоли иного типа или даже от опухоли такого же рака, но взятого у другого пациента. Самым выдающимся примером тут служит опять-таки линия клеток HeLa, которую в 1951 году взяли у больной Генриетты Лакс: с тех пор эта линия существует автономно, вне организма и обладает вполне стабильным кариотипом по сравнению с тем, который у неё был в первые годы её существования.

Иди на запах вайфая

Любопытно, что идея, предложенная мною в заметке "Апгрейд обоняния" - использовать носовой имплантант или плагин, для расширения человеческих чувств в радиодипазоне, уже существует в природе. Увы в дикой.

Дельфины удивили учёных чувством электрического поля
Необычную способность обнаружили у гвианских дельфинов немецкие исследователи. Оказалось, что у этих китообразных есть орган, способный чувствовать электрические поля. У высших млекопитающих учёные находят такое впервые.
Подобные электросенсорные способности ранее находили только у рыб, некоторых амфибий и примитивных млекопитающих – утконоса и ехидны. Скорее всего, у всех из них нужные органы эволюционировали независимо.

Интересно, а у человека XXI века может эволюционно появиться такая же способность? Ладно, пускай этот орган будет не в носу, а в волосках на коже. Интенсивность, направление и частота радиосигнала ощущались бы как дуновение ветра. А интенсивное вредное излучение и радиация ощущались бы как жжение кожи.
Полезный апгрейд?
Можно заполучить такой либо изменив гены кожи человека (добавить ген дельфинов), или подселить в свой организм водорослей-симбионтов/паразитов с нужными генами, которые селились бы в волосяных тканях. Вполне в духе эльфийской цивилизации

Иди на запах вайфая

Хотите апгрейднуть обоняние
Да. Хочу по-эльфийски
Да. Хочу плагин
Да. Хочу имплант
Да ну нафиг
Ненавижу опросы

результаты
Создайте свой опросник(голосование)! Быстро, легко и без регистрации.

Цитата дня. С картинкой

Цитата #412302
ххх: не люблю я детей чужих
ууу: знаешь, я как-то тоже... все эти яйца, личинки, эмбрионы. Еще и через грудную клетку наровят выползти.

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!

Образцовые биотехнологии.

По тегу эльфийская цивилизация вы можете увидеть, как часто я предсказывал применение микроорганизмов в микро- и нанотехнологиях. И вот стали появляться действующие образцы

Вирусы помогают увеличить эффективность работы солнечных элементов
В лаборатории Массачусетского технологического института (США) была опробована новая методика использования вируса при конструировании солнечных элементов.
Целью исследования было получение нанокомпозита на основе однослойных углеродных нанотрубок и кристаллов диоксида титана. Нанокомпозит, демонстрирующий высокую подвижность носителей заряда, позволяет увеличить эффективность собирания фотовозбуждённых электронов в солнечном элементе, сенсибилизированном красителем. За счёт этого возрастает и общая эффективность преобразования энергии.
В ходе опытов созданная методами генной инженерии версия вируса M13, поражающего бактериальные клетки, с помощью пептидов захватывала и надёжно удерживала 5–10 нанотрубок, разделяя их и не позволяя «слипаться». Кроме того, бактериофаг покрывал каждую нанотрубку слоем TiO2. Эти задачи последовательно решал один и тот же вирус, который «переключался» с одной функции на другую после изменения кислотности среды.

Просто потрясающе, как элегантно у них получилось приспособить безвредный бактериофаг, к такому скурпулёзному делу, с которым технически было бы справиться очень сложно.
А ещё одна прелесть биотехнологий, которая роднит их с разработкой программ. Это крупные затраты на разработку, а потом копеечная стоимость копирования.

Киборги и биорги. Раунд второй

И снова кибер- и биотехнологии сходятся в конкурентной схватке на ринге. Этот ринг - технологии протезирования и в частности восстановления зрения. Как и в прошлый раз, на стороне киберпротезов выступает уже покинувший стены лабораторий, и предлагаемый на рынке - Argus II.

В противоположном углу ринга новейшая методика использования светочувствительного белка зелёных водорослей.

Зелёные водоросли помогут вылечить слепоту
Алан Хорсагер из Института медицинской генетики Университета южной Калифорнии (США) предложил превратить биполярные клетки в светочувствительные. При этом собственная функция биполярных не нарушается: они просто выполняют и свою, и чужую работу.
Для того чтобы научить биполярные клетки видеть свет, их снабжали геном родопсина водорослей ChR2. Зелёные водоросли хламидомонады имеют фоточувствительный белок, который позволяет им находить более освещённые места. Собственный (животный) родопсин запрещён к синтезу в биполярных клетках, поскольку, согласно генетической программе, чувствовать свет не их забота. А вот растительный ген будет игнорироваться системами «контроля специализации».
Как пишут исследователи в своей статье, которая готовится к печати в журнале Molecular Therapy, «обучение» биполярных клеток с помощью водорослевого фотобелка прошло успешно. Биполярные клетки мышей, на которых испытывали предложенный метод, в течение десяти недель начинали продуцировать родопсин ChR2.
Подопытных грызунов запускали в водный лабиринт, где они должны были найти путь на сушу. Правильный маршрут подсвечивался, и мыши с усиленной сетчаткой спасались в два с половиной раза быстрее, чем обычные животные.

Как видим, биотехи наносят весьма ощутимый удар кибер-соперникам. Предложенная методика позволяет успешно вернуть зрение, гораздо более простым и естественным путём, нежели киберимплант. Внедрённый в клетки белок будет работать весь срок жизни клетки, и доставляется в организм простым медикаментозным способом. Кибернетический же имплант,  имеет определённые трудности с необходимостью сложной операции по установке. Да и разрешение у него значительно уступает - 60 электродов (пикселей) против тысяч клеток усеивающих глазное дно.
И всё же - победа присуждается Argus'у второму, только за то, что он уже есть на рынке. Ничего не поделаешь.

Квас из чая, или кухонные биотехнологии

В связи с приближением тёплых деньков, дома встал вопрос о квасе. Тесть у меня сторонник классического солодового кваса, который он мастак готовить. Правда-правда, сам покупает рожь, сам её проращивает, прожаривает, а потом варит квас. Жена у меня больше любит квас из полуфабрикатной закваски. А мне отчего-то вспомнился напиток, очччень похожий на квас, который готовился ежедневно. Чайный гриб!

Это такое жутковато-противное медузоподобное образование, плавающее в бутыле, которое несмотря на внешний вид производит отличный слабогазированный напиток, сильно напоминающий хлебный квас. Его надо подкармливать остатками чая из заварника и сахаром. Живёт он неограниченно долго, и только размножается (не слишком быстро). При хорошем питании, через три-четыре месяца он расслоится и его можно поселить уже в двух банках.
Молва и народная медицина приписывают ему многочисленные лечебные свойства.

Его настой рекомендуют как полоскание для лечения язвенного стоматита. Регулярное употребление «чайного кваса» по 0,5 стакана 3 раза в день перед едой в течение 2—3 недель улучшает самочувствие людей, страдающих склеротическими формами гипертонической болезни, снижает артериальное давление. Он облегчает головную боль. «Чайный квас» был известен в Забайкалье ещё в XIX веке как лечебное средство при некоторых заболеваниях, особенно у стариков. В конце XIX века было установлено, что употребление чайного кваса значительно улучшает самочувствие пожилых людей, страдающих атеросклерозом, и полезен при ряде кишечных заболеваний (например, при запорах).

Но лично меня больше всего в нём привлекают его вкусовые качества, по которым, как я уже упоминал он больше всего похож на хлебный квас.

Кста! Если рассмотреть чайный гриб внимательней - то это самое настоящее чудо биотехнологий. Ведь название "гриб" - не совсем точное определение.

Чайный гриб
Гриб представляет собой толстую слоистую слизистую плёнку, плавающую на поверхности жидкой питательной среды (сладкого чая, сока); состоит из культуры двух находящихся в симбиотических отношениях микроорганизмов: дрожжеподобного гриба (Saccharomycodes ludwigii) и бактерий (чаще Acetobacter xylinum). Дрожжи сбраживают сахар с образованием спирта и углекислоты, а бактерии окисляют этиловый спирт в уксусную кислоту. Жидкость (обычно 4—9%-й раствор сахара в слабом чае) превращается в кисло-сладкий слегка газированный напиток — «чайный квас».

Это целая биофабрика в бутыле. Симбиоз даже не двух организмов, а трёх - включая человека :)
И что особенно радует, как и в природных биофабриках, процесс полностью автоматизирован и самосбалансирован. В результате практически не требует ухода и вмешательства, кроме регулярной подкормки.

Японский чайный гриб: Уход за чайным грибом

• настой гриба следует сливать каждые 5-6 дней зимой и через 2-4 дня летом;
• гриб необходимо регулярно промывать чистой прохладной водой. В летний период это нужно делать через 1-2 недели, а зимой каждые 3-4 недели;
• холод тормозит рост микроорганизмов, замедляет развитие чайного гриба;
• прямой солнечный свет неприятен для бактерий, лучше держать банку в стороне от окна;
• нельзя использовать сырую воду из под крана;
• слишком горячий раствор губит микроорганизмы, всегда остужайте воду;
• длительная герметичная укупорка губит чайный гриб, его следует не накрывать крышками, а лишь покрывать марлей или тканевой салфеткой от пыли.

Микробные фабрики топлива

В последнее время, как из рога изобилия посыпались различные открытия и разработки альтернативного топлива. Лично мне, наиболее интересным кажется направление использования микроорганизмов в производстве топлива.
И новости на этом фронте очень любопытные. Помимо уже освещённых в заметках о могуществе бактерий методов, появились и альтернативные разработки.

Биохимики получили от бактерий рекордный выход топлива
Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе добились от генетически изменённой кишечной палочки необычайно интенсивного синтеза бутилового спирта.
Изменив метаболизм E. coli, исследователи заставили микробов генерировать по 15-30 граммов н-бутанола на литр бактериальной культуры, против типичных 1-4 граммов, достигаемых в имеющемся биотехнологическом производстве данного спирта.

Неплохо так. Как раз хорошо подходит к новым тенденциям в американской топливной отрасли.

США переходят с бензина на изобутанол
Главным преимуществом изобутанола в качестве альтернативного топлива является то, что он может использоваться как самостоятельно, так и в смеси с бензином в любых пропорциях. Кроме того, для него не требуется дополнительной инфраструктуры и ёмкостей для хранения и транспортировки.
Команде исследователей под руководством Джеймса Ляо впервые удалось синтезировать применяемый в качестве биотоплива изобутанол напрямую из целлюлозы, без её ферментации и иных промежуточных стадий.
Для этого использовались искусственно выведенные микроорганизмы из рода клостридий Clostridium celluloyticum. К помощи генной инженерии пришлось прибегнуть, поскольку существующие в природе виды не обладают полным набором характеристик, необходимых для указанного процесса. «Пищей» для микробов послужит растительная биомасса — к примеру, солома сельскохозяйственных растений или отходы деревоперерабатывающей промышленности.

Интересненько так. Пока США возглавляет всемирную охоту на нефть ведьм террористов и создаёт напряжённость и нестабильность по всему нефтедобывающему ближнему востоку. У себя дома они всячески готовятся к переходу на безнефтяной транспорт. Всякие электрокары, и пуще них гибриды больше всего распространены именно в США. А если им удастся развернуть биологическое производство топлива из отходов, то снятся с нефтяной иглы можно будет практически мгновенно. Год или два. Ведь обычные бензиновые машины смогут преспокойно ездить на (изо)бутаноле.
Предусмотрительно.

Кстати, и британцы тоже активно ищут альтернативы.

Ученые разработали новый синтетический "бензин", экологически чистый и по цене 40 центов за литр.
Ученые великобританской компании Cella Energy разработали совершенно новый тип синтетического топлива, массовое производство которого может привести к появлению на заправочных станциях бензина по цене 1.5 доллара за галлон или менее 40 центов за литр. Кроме того, что стоимость такого топлива совершенно не зависит от колебаний стоимости нефти на международном рынке, новый вид топлива совершенно не содержит углерода и его сгорание не приводит к выбросу вредных веществ в окружающую среду.
Согласно исследователям новый вид синтетического топлива может использоваться без ограничений во всех автомобилях и не требует никакой переделки последних и установки дополнительного оборудования.
С помощью технологии электрораспыления материал, представляющий собой сложное гидридное соединение, содержащее водород, распыляется до наноразмерных капель. С помощью запатентованной технологии эти капельки обволакиваются оболочкой, превращаясь микрокапсулы. Использование микрокапсул делает новое топливо более безопасным при транспортировке и хранении, чем высокооктановый бензин.

Молодцы. Правда эта технология несколько загадочная. Не всё в ней так просто. Обычно если подробности держат в тайне, значит что-то ещё не доделано. Да и сам подход - чисто промышленный. Мне больше по душе способы биопромышленные. Вроде такого

Организм коровы как фабрика по производству биотоплива
Когда дело доходит до переработки растительного материала в энергию, лучшего механизма, чем организм коровы, не найти. Её пищеварительная система ежедневно справляется более чем с 70 кг корма.
Исследователи из Университета штата Иллинойс (США) под руководством Родерика Мэки, Университета штата Вашингтон (США) во главе с Маттиасом Хессом и их коллеги обнаружили несколько десятков ранее неизвестных микробных ферментов, действующих в бычьем рубце — пищеварительном отделе, где происходит первичная обработка сырья у жвачных животных.
Специалисты не слишком довольны брожением простых сахаров в пищевых культурах (кукуруза, свёкла, сахарный тростник), которые весьма дороги с точки зрения экологии и к тому же нужны нам для пропитания. Сырьём для «второго поколения» биотоплива должны стать листья и стебли трав и древесных растений. Но разрушение растительных клеток с получением из их стенок растворимых сахаров, способных к брожению, — задача не из лёгких. Коровы, впрочем, успешно справляются с ней вот уже несколько миллионов лет.
В результате исследований были получены 90 белков, представлявших интерес. 57% из них продемонстрировали ферментативную активность в отношении целлюлозных материалов.

Конечно никто не станет использовать организм живой коровы для производства топлива. Мы же не Бене Тлейлаксу какие-то. Просто посмотрим что там за ферменты у неё в желудке. А потом найдём способ их синтезировать или вырастить с помощью бактерий, и вот готова фабрика производящая топливо из органических отходов.

Чем меня радуют все эти заморские разработки? А тем что Украина, как страна с большим сельскохозяйственным потенциалом, в таком случае сможет полностью обеспечить себя топливом. И газом.