Создание химер?, Клоны, Химеры..

[clon31]

Нижняя палата британского парламента одобрила создание химер

Схема создания гибридного эмбриона с сайта scienceray.com

В среду вечером нижняя палата британского парламента в третьем чтении одобрила закон, разрешающий создание гибридных эмбрионов, или химер, пишет газета The Guardian. Эмбрионы, представляющие собой "смесь" человека и животного, могут служить источником стволовых клеток.

Палата общин поддержала противоречивый законопроект 355 голосами против 129, уточняет AFP. Теперь он должен быть одобрен Палатой лордов. Если верхняя палата примет положительное решение, то создание химер в Великобритании может быть официально разрешено в ноябре 2008 года.

Для создания гибридных эмбрионов из яйцеклетки млекопитающего удаляют ядро и на его место помещают ядро человека. Ядро - это клеточная органелла, которая содержит генетический материал (ДНК) организма. Процесс деления созданной клетки запускают воздействием извне. Полученный эмбрион будет не совсем человеческим: в его клетках будет содержаться часть от животного "родителя" (например, клеточные органеллы митохондрии, производящие энергию для "работы" клетки, также содержат ДНК. Химерный эмбрион наследуют их от животного).

Идея разрешить создание гибридных эмбрионов обсуждается в Великобритании давно. Управление по оплодотворению и эмбриологии человека (Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA) в сентябре 2007 года заявило, что одобряет получение таких эмбрионов, несмотря на отсутствие официального одобрения парламента. Полученные от химер стволовые клетки могут помочь в лечении многих заболеваний. Тем не менее, у подобных исследований есть большое число противников. Создание гибридных эмбрионов запрещено в 21 стране.

Ссылки по теме
- MPs back embryology shakeup but abortion row continues - The Guardian, 23.10.2008
(_www.guardian.co.uk/science/2008/oct/23/stemcells)
- Lawmakers back animal-human embryo research - AFP, 23.10.2008
(_//afp.google.com/article/ALeqM5hjKy6dsnIfVpuqaVvFLp1BFrKGCQ)

Источник: lenta.ru

Клоны, Химеры..
Ссылки по теме

Клоны и катастрофы
Биологи оживили в мышах ДНК сумчатых волков
Завершена операция по коммерческому клонированию
Биохакеры в погоне за научными открытиями

[clon31]

Корейские ученые вывели породу свиней, органы которых подходят для трансплантации людям

Южнокорейские ученые говорят о выведении породы генетически-модифицированных свиней, внутренние органы которых пригодны для трансплантации человеку. Новая порода животных способна на генном уровне производить антигены дифференциации человеческих лимфоцитов, которые предотвращают активное отторжение трансплантированных органов иммунной системой людей. По словам исследователей, внутренние органы выведенной породы свиней, например почки или печень, предотвращают так называемый гиперстойкий отказ, иногда возникающий после трансплантации.

Человеческое тело отвергает трансплантированные органы в несколько этапов: гиперостром этапе, остром, клеточном и хроническом. Корейские ученые говорят, что новая порода свиней представляет собой продукт дальнейшей генной инженерии свиней породы ксено (Xeno), которые были выведены в Корее в 2009 году и также адаптированные для трансплантации.

В 2009 году ксено смогли производить органы, не вызывающие отторжения на трех уровнях, сейчас была выведена порода, предотвращающая отторжение на четвертом уровне. В генном наборе новых пород отсутствуют некоторые ферменты, вызывающие гиперстойкий отказ у людей.

Новая порода способна производить в чрезмерном объеме кофакторы мембранных белков, помогающие предотвратить отторжение органов.

На сегодня в Южной Корее произведено около двух десятков особей свиней, пригодных для пересадки органов. До сих пор людям корейские ученые не пересадили ни одного органа генно-модифицированных свиней, так как пока на данную процедуру не было получено официального разрешения. Операции по ксенотрансплантации, когда органы от одного вида пересаживаются другому виду, представляют собой сложные медицинские процедуры. До сих пор в Корее медики трансплантировали несколько свиных почек, поджелудочных желез и печеней шимпанзе. Приматы способны жить с новыми органами.

Источник: _www.cybersecurity.ru

[clon31]

Ученые в Шотландии расшифровали геном картофеля

Группа ученых из разных стран, работающая в Шотландии, полностью расшифровала ДНК картофеля.

Как передает британская корпорация Би-би-си, согласно заявлениям исследователей, эти данные помогут повысить урожаи картофеля. Данный корнеплод является одной из самых важных сельскохозяйственных культур в мире. Для населения многих странах картофель составляет основу рациона.

Как заявляют ученые, после определения генов, отвечающих за урожайность и питательность картофеля, станет возможным более быстрое выведение новых сортов этого корнеплода.

Сейчас для того, чтобы вывести новый, улучшенный, сорт картофеля, ученым в среднем требуется более десяти лет, сообщает «Интерфакс».

Источник: _http://rus.ruvr.ru

[clon31]

Произведена успешная гибридизация печени мыши и печени человека

Чтобы наблюдать за работой печени, учёные пересадили мыши кусочек печени человека, заключённый в специальный полимерный футляр. Фрагмент функционировал так же, как в нашем организме, при этом гелевый чехол защищал его от атак иммунной системы животного.
Разработка новых лекарств рано или поздно упирается в вопрос о возможной токсичности препарата для человеческого организма. Предсказать заранее, чисто теоретически, как будет вести себя вещество в нашем организме, невозможно, поэтому одной из последних стадий в создании лекарств является испытание их на животных — в частности, на мышах. Но и в этом случае не всё проходит гладко: печень — главный орган, ответственный за переработку всевозможной «химии» в нашем организме, — функционирует у человека и у мышей всё-таки по-разному, и если одно соединение у грызуна распадётся в печени на безопасные вещества, то у нас картина может быть совершенно иной.

Группе исследователей из Массачусетского технологического института (США) удалось создать такую мышь, печень которой частично работала «по-человечески». Учёные сделали клеточный коктейль: смешали гепатоциты и клетки эндотелия печени человека с мышиными фибробластами. Клетки эндотелия и фибробласты являются «службой поддержки» для гепатоцитов, занятых детоксикацией и обработкой различных соединений, попадающих в наш организм. Полученная смесь была помещена в планшет толщиной с контактную линзу, сделанный из особого геля. Образовавшийся 20-миллиметровый кусочек «печени» был подсажен в печень мышам.

Как пишут учёные в статье, опубликованной в журнале PNAS, пересаженный фрагмент подключился к кровеносной системе животного, поэтому между кровью и человеческой «печенью» происходил взаимообмен белками и химическими соединениями — и такие соединения метаболизировались вполне «по-человечески». (Мышиная печень, разумеется, продолжала функционировать, но учёные нашли способ, как отличить деятельность органа грызуна от работы пересаженного кусочка.)

Это не первая попытка создать гибридную печень, которая, находясь в организме животного, работала бы как у человека. Ранее мышам пробовали просто пересаживать человеческие гепатоциты, но этот метод слишком долог и непредсказуем: клетки человека быстро «ломались» в неродственном окружении, не в последнюю очередь — из-за деятельности мышиной иммунной системы, которая отторгала чужаков. Чтобы клетки успешно прижились, нужно было создать мышь с серьёзно подавленным иммунитетом. Кроме того, на получение животного с химерной печенью уходили месяцы. Новая технология, напротив, позволяет иметь в день до 50 мышей с печёночными «вставками». А полимерный футляр, в который заключены гепатоциты человека, не подпускает к ним иммунные клетки, поэтому фрагмент функционирует неделями даже у мышей с нормальным иммунитетом.

Изобретение должно помочь как при разработке новых лекарств, так и в изучении болезней вроде гепатита С, деятельность которого в организме до сих пор во многом является загадкой. Но в первую очередь учёным предстоит ещё раз перепроверить, можно ли доверять данным, полученным на небольшом пересаженном кусочке. Ведь человеческая печень состоит из куда большего количества клеток, и, возможно, за счёт этого её работа может отличаться от функционирования полумиллиона гепатоцитов, заключённых в гелевый футляр в печени лабораторной мыши.

Подготовлено по материалам Массачусетского технологического института.

Источник: _http://science.compulenta.ru

[clon31]

Сделан первый шаг к переписыванию генетического кода

Клетки кишечной палочки. Фото с сайта maricopa.edu

Ученые разработали технологию, которая позволяет "потоковым методом" редактировать ДНК. Используя новый метод, специалисты смогли заменить в геноме кишечной палочки все последовательности определенного типа на альтернативный вариант и присвоить новое значение "выброшенной" последовательности. Работа исследователей опубликована в журнале Science, а коротко о работе пишет портал Nature News.

Генетическая информация об организме записана в его ДНК - линейной полимерной молекуле, состоящей из четырех типов "букв" (биологи называют их нуклеотидами) - их обозначают как А, Т, Г и Ц. Определенные сочетания троек этих "букв" (кодоны) кодируют те или иные аминокислоты - элементарные "кирпичики", из которых состоят белки. Соответствие между тройками нуклеотидов и аминокислотами задается генетическим кодом. Одна из его характеристик - это избыточность: сочетаний троек нуклеотидов больше, чем соответствующих им аминокислот.

Авторы новой работы опирались именно на свойство избыточности генетического кода. В своей работе они решили заменить все так называемые стоп-кодоны одного типа на стоп-кодоны, состоящие из другого сочетания нуклеотидов. Стоп-кодоны кодируют не аминокислоту, а один из "знаков препинания", которые необходимы ферментам для правильного считывания генетического кода. В данном случае этот знак препинания был точкой.

Большинство организмов задействуют три типа стоп-кодонов - ТАГ, ТАА и ТГА. Ученые заменяли все последовательности ТАГ (всего в геноме кишечной палочки Escherichia coli их 314) на ТАА. На первой стадии работы исследователи искусственно синтезировали 314 коротких фрагментов ДНК E. coli, в норме содержащие последовательность ТАГ - однако в новосинтезированных фрагментах ТАГ были заменены на ТАА. Чтобы вставить искусственные последовательности в геном бактерий, специалисты загоняли их внутрь клеток при помощи разрядов тока (это стандартная молекулярно-биологическая техника). В итоге ученые получили 31 линию E. coli, каждая из которых несла 10 модифицированных последовательностей, и одну линию с четырьмя измененными стоп-кодонами.

На следующей стадии эксперимента ученые добивались, чтобы все измененные стоп-кодоны оказались в геноме одной клетки. Исследователи последовательно "скрещивали" между собой бактерий из полученных на первой стадии линий - при этом бактерии обменивались генетическим материалом, и в некоторых случаях в этом обмене участвовали регионы ДНК, содержащие измененные стоп-кодоны.В итоге авторам удалось получить линию E. coli, у которой все стоп-кодоны ТАГ были заменены на ТАА.

Далее ученые вырезали из ДНК этих бактерий ген, кодирующий фермент, который распознает последовательность ТАГ как стоп-кодон. Таким образом исследователи получили организм, пригодный для того, чтобы последовательность ТАГ в его генетическом коде соответствовала некой новой аминокислоте - в предыдущих работах другие коллективы авторов уже создавали такие аминокислоты и необходимые для их считывания ферменты.

Технология, созданная авторами новой работы, в перспективе поможет ученым создавать организмы с несколько иным, чем у других живых существ, генетическим кодом. Теоретически, такие организмы будут устойчивы к вирусам, так как последние эксплуатируют белоксинтезирующий аппарат клетки-хозяина, "заточенный" под "правильный" генетический код. Использовать белоксинтезирующий аппарат клеток с измененным кодом вирусы не смогут.

Источник: _www.lenta.ru

[clon31]

Исправленному верить

Клетки кишечной палочки. Фото с сайта psu.edu

Биологи научились менять генетический код

В 1961 году в журнале Nature появилась блестящая статья одного из открывателей структуры ДНК Френсиса Крика, в которой он, основываясь на очень скудных фактических данных, сумел, тем не менее, расшифровать генетический код. Ровно через 50 лет после выхода этой замечательной работы в другом престижном журнале - Science - появилась публикация, авторы которой предложили удобный и эффективный способ изменять этот код.

Буквы и точки

Все живые организмы планеты Земля "собирают" сами себя, руководствуясь инструкциями, записанными в их ДНК. Молекулы ДНК представляют собой линейные полимеры, составленные из четырех типов "букв" (по химической структуре это нуклеотиды) - А, Т, Г и Ц. Определенные сочетания троек этих "букв" кодируют те или иные аминокислоты - элементарные "кирпичики", из которых состоят белки. Такие тройки нуклеотидов были названы кодонами, и всего их насчитывается 64 штуки.

В действительности, считывание инструкции по синтезу белка и собственно синтез происходит не непосредственно на ДНК, а на ее “зеркальной” копии – молекуле РНК, которая считывается с региона ДНК, содержащего информацию о том или ином белке.

При этом большинство живых существ используют только 21 аминокислоту, так что почти на каждую элементарную составляющую белка приходится несколько кодонов. Кроме того, три кодона не кодируют аминокислот, а отвечают за "знаки препинания", понятные считывающим генетический код ферментам. Пунктуация генетического кода ограничивается точками - натыкаясь на соответствующие кодоны (их называют стоп-кодонами), ферменты прекращают синтезировать цепь аминокислот, и готовый белок высвобождается. Большинство организмов используют три типа точек - ТАГ, ТАА и ТГА.

Функционально эти стоп-кодоны не отличаются друг от друга, но за их распознавание отвечают различные ферменты. Например, у кишечной палочки Escherichia coli фермент RF1 считывает инструкции прекратить синтез белка, закодированные в кодонах ТАА и ТАГ, а фермент RF2 - инструкции, записанные в кодонах ТАА и ТГА.

Как и в любом другом языке, знаков препинания в генетическом коде меньше, чем собственно букв. Соответственно, изменить значение какого-либо стоп-кодона проще, чем значение любой другой тройки нуклеотидов. Авторы новой работы решили заменить в ДНК E. coli стоп-кодоны ТАГ на стоп-кодоны ТАА - таким образом, все "точки" при считывании белка будут распознаваться одним, ставшим универсальным ферментом - RF2.

ТАГ - самый редкий стоп-кодоном в геноме E. coli, и он встречается там 314 раз. Процесс замены "точек", разработанный Фарреном Исааксом (Farren Isaacs) из Гарвардской медицинской школы, Питером Кэрром (Peter Carr) из Массачусетского технологического института и их коллегами, состоял из нескольких этапов. На первой стадии ученые искусственно синтезировали 314 коротких фрагментов ДНК E. coli, в норме содержащие последовательность ТАГ - однако в новосинтезированных фрагментах ТАГ были заменены на ТАА.

На следующем этапе работы специалисты "загоняли" эти кусочки ДНК в геном бактерий. Для этого ученые "пробивали" мембрану бактериальных клеток при помощи разрядов тока (это стандартная молекулярно-биологическая техника), и синтезированные ими фрагменты протискивались в образовавшуюся брешь и встраивались в геном. Технологию синтеза и встройки нужных последовательностей в геном бактерий авторы работы в Science создали ранее и назвали ее MAGE (Multiplex automated genome engineering - автоматизированное повторяющееся изменение генома).

В итоге ученые получили 33 линии E. coli, в каждой из которых 10 каких-либо ТАГ-кодонов были заменены на ТАА. Для того чтобы получить линию бактерий, у которой все стоп-кодоны ТАГ были бы заменены на аналоги, исследователи разработали технику под названием CAGE (conjugative assembly genome engineering - изменение генома путем конъюгативной сборки).

Ключевым словом в непонятном названии техники является слово "конъюгация" - этим термином биологи обозначают процесс обмена генетическим материалом у бактерий. У этих живых существ нет полового процесса, аналогичного половому процессу, например, у животных - бактериальные клетки просто делятся надвое, предварительно создав копию собственной ДНК. Однако иногда бактерии обмениваются друг с другом фрагментами своей ДНК - для этого клетки соединяются вместе, и одна из них передает соседке несколько генов.

Авторы добились того, чтобы бактерии передавали друг другу именно те фрагменты ДНК, в которых ТАГ-кодоны "исправлены" на ТАА. Так как ученые знали, какие именно стоп-кодоны заменены на аналоги в каждой из 32 линий, полученных по итогам MAGE, они смогли организовать обмен между линиями так, чтобы конъюгирующая клетка получала от партнера именно те фрагменты ДНК, которые у нее самой все еще содержат неизмененный кодон ТАГ. В результате каждого цикла CAGE количество замен ТАГ на ТАА в каждой клетке удваивалось. В конце концов ученые получили четыре линии E. coli, в каждой из которых около четверти всех ТАГ-кодонов были заменены на ТАА.

На следующих стадиях "скрещивания" из этих четырех линий можно будет получить одну, в геноме которой не будет ни одного кодона ТАГ (пока ученые этого не сделали). Если удалить из ДНК таких бактерий гены, отвечающие за распознавание стоп-кодона ТАГ, то эту тройку нуклеотидов можно превратить в код для какой-нибудь искусственно созданной аминокислоты. Вставка генов, которые кодируют ферменты, распознающие и синтезирующие эту аминокислоту, является рутинной операцией, тем более, что ранее в других лабораториях уже проводились подобные работы.

Зачем

Создание организмов с измененным генетическим кодом является не только занимательной "загадкой для ума", которую любопытно решить. Бактерии, использующие нестандартные сочетания нуклеотидов для кодирования тех или иных аминокислот (или "точек" при синтезе), будут устойчивы к вирусам, которые используют для размножения генетический аппарат бактерий. Вирус, инфицировавший такую искусственно измененную клетку, не сможет синтезировать новые вирусные частицы, так как белоксинтезирующий аппарат зараженной бактерии будет включать в вирусные белки неправильные аминокислоты.

Кроме того, используя технику CAGE, биологи смогут создавать организмы, синтезирующие аминокислоты, которые не встречаются в природе. Теоретически, это позволит создавать белки с новыми свойствами - хотя до сих пор ученым не удалось превзойти природу по способности конструировать эффективно и точно работающие машины из аминокислот.

Одно из основных преимуществ технологии CAGE - это ее дешевизна. Сами авторы сравнивают созданный ими алгоритм внесения большого количества изменений в геном живых существ с весьма затратной работой одиозного исследователя Крейга Вентера, который в 2010 году представил созданный сотрудниками его института организм с полностью искусственным геномом. Хотя многие специалисты сомневаются в практической ценности изысканий Вентера.

Впрочем, до массового использования технологии CAGE, например, в фармакологии, еще далеко. Заменить стоп-кодоны оказалось сравнительно легко, но удастся ли исследователям так же эффективно менять тройки нуклеотидов, кодирующие собственно аминокислоты - пока неясно. Но в любом случае созданная авторами техника массовой замены генетического материала окажется полезной ученым для проведения самых разнообразных молекулярно-биологических исследований.
Ирина Якутенко

Источник: _www.lenta.ru

[clon31]

Всех неафриканцев признали потомками неандертальцев

Предположительный внешний вид неандертальца. Изображение с сайта bu.edu

Все люди, имеющие неафриканское происхождение, являются потомками неандертальцев. К такому выводу пришли ученые, анализировавшие X-хромосомы людей из большого количества различных стран. Работа ученых опубликована в журнале Molecular Biology and Evolution, а ее краткое изложение приводит портал Discovery News.

Homo neanderthalensis и Homo sapiens - это близкородственные виды, и ученые давно полагали, что они могли скрещиваться друг с другом. Оба вида возникли в Африке. Считается, что предки H. neanderthalensis покинули этот континент в период от 400 тысяч до 800 тысяч лет назад. При этом предки H. sapiens вышли из Африки и начали расселяться по другим территориям в промежуток между 80 тысячами и 50 тысячами лет назад. Соответственно, до момента исчезновения неандертальцев около 30 тысяч лет назад два вида долго сосуществовали вместе.

Авторы новой работы проверяли, смешивались ли между собой современные люди и неандертальцы, исследуя последовательность ДНК женской половой хромосомы у жительниц всех пяти континентов. В общей сложности исследователи проанализировали 6092 хромосом и определили, что, в среднем, на X-хромосоме современных людей неафриканского происхождения содержится около девяти процентов неандертальской ДНК. Эти результаты указывают, что H. neanderthalensis и H. sapiens скрещивались между собой уже после того, как оба вида покинули Африку.

Итоги новой работы подтверждают результаты ранее проведенных исследований - по итогам расшифровки полной последовательности ДНК неандертальца ученые под руководством Сванте Паабо заключили, что H. neanderthalensis смешивались с современными людьми.

Источник: _www.lenta.ru

[clon31]

Великобритания очерчивает границы допустимого при создании гибридов человека и животных

Фильм 2009 года «Химера» (Splice) сильно пугает своей реалистичностью. (Изображение Gaumont.)

Состоящая из авторитетных учёных комиссия подготовила доклад для правительства и парламента, который будет использован при разработке законов.

Британская Академия медицинских наук составила для правительства и парламента обширный доклад «Животные, содержащие человеческий материал» (Animals containing human material). Его авторы — сплошь именитые учёные — высказали и аргументировали свои взгляды на этическую сторону создания животных с человеческими клетками и (или) генами, очертив границы, за которые, на их взгляд, переступать нельзя, а также назвав области исследований, требующие особого контроля. Время для этого настало: в Китае уже приживляют человеческие стволовые клетки козлиным эмбрионам, а в США проведено исследование возможности создания мышей с человеческими нейронами.

Возглавляемые профессором медицинской генетики из Кембриджского университета Мартином Боброу участники рабочей группы считают, что областью особого внимания должны стать попытки придания животным черт, составляющих человеческую сущность. А именно вмешательство в мозг и половые клетки, придание животным (человеческого) артикуляционного аппарата, человеческой мимики и кожного покрова.

Абсолютно неприемлема «гуманизация» (термин Герберта Уэллса, автора «Острова доктора Моро») приматов вроде шимпанзе, а конкретно — модификация клеток мозга, могущая породить обезьян с самосознанием (невозможно удержаться от предположения, что учёные воспитаны на классическом фильме «Планета обезьян»). Авторы доклада подчёркивают разницу между гуманизацией приматов и созданием лабораторных мышей с элементами человеческой ДНК, необходимых для исследования опасных болезней.

Теоретически возможные трансгенные животные, к примеру, с человеческой кожей находятся в пограничной зоне. В каждом исследовании, согласно докладу, необходимо соотносить реальную пользу (отдачу от медицинских экспериментов) от создания такого существа и страдания, которые будет испытывать животное, его соседи по клетке и работающие с ним люди.

Изучение доклада властями страны должно привести к разработке юридических актов и созданию экспертного совета при Хоум-офисе. Он же (вместе с Минздравом) должен своевременно заделывать прорехи в законодательстве и следить за его соблюдением. Авторы доклада рассчитывают, что Британия даст начало мировому процессу обсуждения и утверждения биоэтических норм при создании гибридов.

Дебаты наверняка будут долгими; так, сразу можно отметить, что уже в самой постановке проблемы проглядывает антропоцентризм. Учёные мужи напирают на «отвращение», которые люди будут испытывать к существам, частично являющимся людьми, и стараются оградить человеческую сущность от размывания и посягательств. Но было бы очень полезно, если бы кто-то дал этическую оценку модификации животных не за счёт «человеческого материала». Что делать, если животное наградят развитым мозгом, артикуляционным аппаратом, безволосой кожей, мимическими способностями и так далее, не используя человеческую ДНК или клетки?

Проведённый Ipsos MORI в 2010 году опрос 1 046 британцев показал, что значительная часть островитян поддерживает создание химер в научных целях (перечислены области вмешательства). (Изображение Ipsos MORI.)

Подготовлено по материалам Рейтер и Nature.

Источник: _http://science.compulenta.ru

[clon31]

Растения следят за продолжительностью зимы с помощью хромосомных белков

Единица упаковки ДНК — нуклеосома; спираль ДНК намотана на комплекс-шайбу гистоновых белков (рисунок Laguna Design).

Белки-упаковщики хромосомной ДНК позволяют оценивать растениям длительность холодов, чтобы определить, когда можно цвести. Эта информация не записывается в самой ДНК, но может быть передана потомкам.

Учёным давно известен феномен «биологической памяти», когда изменения в условиях окружающей среды «запоминаются» на протяжении нескольких поколений, но без поправок в последовательности генов. Например, можно значительно повысить риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и диабета на протяжении двух поколений детей, если держать их родителей на определённой диете. Точно так же у растений после долгой зимы сдвигается время цветения и плодоношения, и этот сдвиг может переходить от «отцов» к «детям» и «внукам».

Феномен передачи информации между поколениями, не предполагающей изменений в ДНК-последовательности каких-либо генов, получил название эпигенетического наследования.

Исследователи из Совета по биологическим и биотехнологическим исследованиям (Великобритания) использовали в своей работе как раз растительную модель эпигенетической памяти, чтобы узнать, какие механизмы лежат в её основе. Один из главнейших инструментов эпигенетических процессов — это белки гистоны, которые работают упаковщиками-архиваторами ДНК в хромосоме. Гистоны определяют качество и степень упаковки генетической информации, от чего напрямую зависит активность того или иного гена: если ДНК с последовательностью этого гена плотно упакована, то ген неактивен, информация с него не считывается.

Учёным удалось найти ген FLC, от которого у модельного Arabidopsis thaliana зависит время задержки цветения в случае слишком долгой зимы. Согласно построенной математической модели, которая потом подтвердилась экспериментально, в каждой отдельной клетке этот ген находится в одном из двух состояний: он либо включён, либо выключен. Чем дольше холода, тем большее количество клеток выключают этот ген, и тем позже растение начнёт цвести.

Включение-выключение FLC, в свою очередь, определяется модификацией гистонов, которые сидят на ДНК в непосредственной близости от гена. Холода стимулируют метилирование одного из гистоновых белков по аминокислоте лизину. Модифицированный гистон плотнее «архивирует» участок ДНК с геном FLC, и чем дольше стояла холодная погода, тем в большем числе клеток прошла такая модификация. При этом инструкция к более плотной упаковке может быть передана клетке-потомку, в том числе и половой клетке. Подробно результаты исследований описаны в журнале Nature.

Эта работа, по словам коллег британцев, демонстрирует продуктивность синтеза биологических, физических и математических методов в изучении сложных проблем современной биологии и позволяет ещё на шаг приблизиться на молекулярном уровне к пониманию взаимоотношений между организмом и окружающей средой.

Подготовлено по материалам Совета по биологическим и биотехнологическим исследованиям.

Источник: _http://science.compulenta.ru

[clon31]

Южнокорейские биологи создали светящуюся собаку

Собака породы бигль. Фото пользователя Poulos с сайта wikipedia.org

Южнокорейские биологи создали генетически модифицированную собаку, которая флуоресцирует зеленым светом под воздействием ультрафиолета после употребления в пищу антибиотика доксициклина. Об этом сообщает местное новостное агентство "Ренхап".

Животное по кличке Тегон (Tegon) было получено по той же технологии, которая использовалась для создания первого в мире клонированного пса - афганской борзой Снуппи. Тогда ядро клетки из уха взрослой борзой было помещено в яйцеклетку другой собаки, и эту яйцеклетку подсадили в матку третьему животному.

Авторы - сотрудники Сеульского национального университета (в том же заведении был рожден Снуппи) - отмечают, что ген, отвечающий за производство флуоресцентного белка и включающийся при употреблении доксициклина, может быть заменен на другой ген, связанный, например, с развитием той или иной болезни. Так как у собак и людей есть как минимум 268 заболеваний, протекающих идентично, генетически модифицированные животные могут быть использованы для поиска методов их лечения.

Первый клонированный пес Снуппи был создан в 2005 году под руководством южнокорейского биолога Хван У Сока, которого позже обвинили в фальсификации данных. В октябре 2009 года суд признал, что в работах У Сок были допущены многочисленные нарушения, и приговорил его к условному сроку с отсрочкой исполнения приговора. При этом тот факт, что Снуппи является "настоящим" клоном, был подтвержден независимыми исследователями и сомнению не подвергался.

Источник: _www.lenta.ru

[clon31]

Ученые нашли крупномасштабные перестройки в геномах людей

Карта крупномасштабных изменений в геномах людей. Изображение авторов исследования

Ученые впервые картировали крупномасштабные различия в геномах людей - в своей работе исследователи сконцентрировались не на точечных вариациях (мутациях), а на больших структурных изменениях. Работа специалистов опубликована в журнале Nature Biotechnology, а коротко о ней пишет Wired.

Стандартные методы расшифровки последовательности ДНК работают следующим образом: длинный фрагмент генома разрезается на более мелкие фрагменты, а затем определяется последовательность составляющих эти фрагменты "букв". Затем из расшифрованных фрагментов ученые "собирают" исходную последовательность - отдельные маленькие кусочки перекрываются друг с другом. При таком подходе легко обнаружить мутации в отдельных "буквах", присутствующие в геномах разных людей, но очень сложно детектировать более крупные отличия - например, удвоения и "обращение" длинных фрагментов ДНК.

Авторы новой работы сосредоточились именно на таких масштабных изменениях. Они разработали подход, который позволяет собирать из небольших фрагментов целые геномы практически в неизменном виде - то есть, с полным сохранением последовательности всех "букв" в том числе и на местах "стыков" мелких фрагментов. Ученые сравнили ДНК 106 людей, расшифрованную в рамках проекта "1000 геномов", цель которого - обнаружить все наиболее часто встречающиеся вариации в ДНК людей. Такие вариации нередко связаны с развитием тех или иных заболеваний.

Пока авторы не проводили исследований по выявлению возможной связи между крупномасштабными вариациями в геномах людей и теми или иными заболеваниями. Однако в настоящее время многие эксперты склоняются к тому, что подобные вариации могут нести так называемые скрытые наследственные признаки - то есть предрасположенность к чему-либо, не отраженная непосредственно в генах.

Источник: _www.lenta.ru