Первая двусторонняя пересадка рук ребенку признана успешной

Уксус, вакцина и изоляция: как наши предки боролись с пандемией

Для лечения ран впервые была применена свиная кожа

Пять жутких медицинских практик из прошлого

Томские ученые создают приложение для расшифровки медицинских анализов

Учёные работают над искусственным изменением любой группы донорской крови на первую

Москиты послужат прототипом для безболезненной иглы




Новый препарат эффективно решает проблему недостатка кислорода в крови

Биологам удалось увеличить долю лекарственных веществ в клетках растений

«Умная капсула» RaniPill делает безболезненные уколы внутри кишечника

Витаминные и минеральные добавки показали свою бесполезность

Чувствительный к глюкозе наногель успешно борется с гипергликемией у крыс

Новое чудо-лекарство от мигрени нужно колоть всего раз в месяц

Средство для иммунитета признано лекарством от рака




НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

03.06.2009

Генетики обучили счёту живые клетки

Исследователи получили генетически модифицированные клетки, которые, используя биологические аналоги алгоритмов, сходных с теми, что работают в компьютерных чипах, умеют подсчитывать число различных событий в своей жизни. О впечатляющем достижении сообщила команда учёных из Массачусетского технологического института (MIT) и Бостонского университета (Boston University).

Перед биологами не стояла цель построить полноценные живые компьютеры — в отличие от кремниевых схем клетки довольно сложно контролировать. Вместо этого исследователи сосредоточились на разработке небольших логических цепей для выполнения конкретных задач.

В качестве подопытных бактерий, как водится, выступили кишечные палочки (Escherichia coli). На их основе группа разработала два типа счётчиков, в которых работает последовательная активация определённых генов.

Первый — риборегулируемый транскрипционный каскад (Riboregulated Transcriptional Cascade — RTC). Он состоит из генов, каждый из которых запускает синтез белка, в определённый момент активирующий ген, идущий далее в этой сконструированной последовательности. Включение каждого гена — это «плюс один» на счётчике событий.

Например, первый стимул — приток сахара в клетку — запускает синтез первой белковой последовательности — РНК-полимеразы (фермента, который контролирует транскрипцию другого гена). В ходе второго притока первая РНК-полимераза запускает производство второго белка — другой РНК-полимеразы, которая готова включить следующий ген. И так далее. При этом RTC можно сбрасывать на ноль.

Пока такие клетки были «обучены» считать до трёх, то есть фиксировать до трёх событий. Но, как утверждают авторы опыта, планку можно поднять гораздо выше. В теории способность этого счётчика к накоплению данных о событиях ограничена только числом разных бактериальных РНК-полимераз. Сейчас авторы работы создают библиотеку этих генов, чтобы построить из них счётчик большего размера.

Вторая «живая микросхема» — каскад ДНК-инвертазы (DNA Invertase Cascade — DIC). Основан этот механизм на ферментах, которые вырезают определённый ген из генома клетки, переворачивают его и вставляют обратно, изменяя общую последовательность заранее известным образом.

Счётчик состоит из ряда ДНК-последовательностей, каждая из которых включает в себя ген для синтеза той или иной инвертазы. При старте работы счётчика запускается производство первой инвертазы, которая переворачивает определённый участок кода, останавливая тем самым собственный синтез, но создавая промоутер для запуска производства следующей инвертазы, которая переворачивает... И так далее.

Этот принцип последовательных изменений позволяет клетке запоминать число входящих сигналов (событий) и выдавать ответ (к примеру — запускать синтез зелёного флуоресцентного белка) только после достижения счётчиком заранее определённого значения.

А это, к примеру, может быть использовано для генетически программируемого самоубийства клетки после заданного числа делений, что пригодится в биологических исследованиях и медицинских приложениях генной инженерии.

И поскольку клетка с таким счётчиком может фиксировать целую последовательность различных событий, на этом принципе можно создавать системы, помогающие отслеживать эмбриональное развитие организма, рассуждают новаторы.

DIC в опыте учёных также пока считал лишь до трёх, но его умение в принципе можно расширить до 100 (это число известных инвертаз).

Детали работы можно найти в статье в Science.


Источники:

  1. MEMBRANA







ДНК человека, умершего в 1827 году, восстановили без его останков

Сибирские генетики сделали первые шаги к управлению фотосинтезом

Глаза кальмаров и ноги людей появляются благодаря одним и тем же генам

Прочтен геном доисторической женщины, чьим отцом был денисовец, а матерью — неандерталка

Александр Баев – один из пионеров исследований генома человека

В наших генах есть два «неандертальских процента»

Новая модификация CRISPR сможет отредактировать до 50 процентов генома



Учёные утверждают, что у современных людей стала вырастать кость древних предков

У людей обнаружили подсознательную чувствительность к магнитному полю Земли

Нобелевскую премию по медицине дали за изучение «биологических часов» тела

В США провели исследования, доказывающие, что матка влияет на работу мозга

У эмбрионов нашли иммунную систему

Изучение древних черепов показало, что важен не только размер мозга, но и его форма

Ученые объяснили, почему пальцы хрустят



Учёные частично вернули к жизни мертвый мозг свиньи

Для появления новых видов млекопитающих достаточно острова площадью 10000 квадратных километров

Биологи представили интерактивную модель делящейся клетки

Зрительные образы ученые вживили в мозг мышей

Китайские ученые получили ГМ-макак с «получеловеческим» мозгом

Одни очень простые животные паразитируют внутри других

Ученые применили технологию CRISPR для смены пола потомства мышей


© GENETIKU.RU, 2013-2022
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь