Изменить наследственность
Технология CRISPR дала ученым возможность «настраивать» ДНК и удалять из молекулы дефектные гены.
Специалисты из области синтетической биологии пошли дальше и хотят внедрить в науку принципы инженерии.
Что это значит?
Научное издание SingularityHub выделяет четыре технологии, потенциальное применение которых способно революционизировать генную инженерию в ближайшем будущем.
1. Дизайн генома
На данном этапе развития науки нельзя понять заранее, как будет выглядеть геном определенного человека: невозможно представить, в какие комбинации сложатся родительские гены и какие другие условия окажут влияние на формирование ДНК.
Однако в теории это возможно. Например, ученые из международного проекта Synthetic Yeast 2.0 уже сделали первые шаги в этом направлении.
Они моделируют результаты изменений в последовательностях в геноме.
В этом им помогает машинное обучение, которое собирает огромное количество биологических данных, чтобы затем на основе них создать модель генома.
2. Синтез ДНК
Синтез ДНК, или по-другому репликация, — это образование новой молекулы на основании исходной.
В ходе деления клеток каждая новая получает ДНК, которая полностью совпадает с ДНК материнской клетки.
Синтез ДНК обеспечивает передачу наследственной информации.
Ученые уже несколько десятилетий синтезируют ДНК — но лишь короткий участок длиной всего несколько сотен пар оснований.
Геном — это длинная последовательность нескольких тысяч пар оснований.
Теоретически геном можно спроектировать с помощью сшивания множества маленьких участков ДНК.
Однако этот процесс очень трудоемкий и долгий, из-за чего ученые могут совершить массу ошибок.
Именно поэтому генетики сейчас разрабатывают новые ферменты, которые могут уменьшить количество ошибок и повысить качество получившихся последовательностей.
3. Редактирование генома
Ученые уже умеют редактировать геном, однако вносить в него серьезные изменения им пока не под силу.
Если генетики научатся это делать, возможно, в будущем даже не потребуется разрабатывать технологию написания генома с нуля.
Продвинутое редактирование будет возможно тогда, когда специалисты смогут предотвращать «соперничество» нескольких РНК, которые «сообщают», в какое место в геноме надо вносить изменения.
4. Искусственные хромосомы
ДНК упакована в хромосомы, число и форма которых варьируются в зависимости от вида.
Сейчас ученые работают над созданием искусственных хромосом.
В теории вместо 46 хромосом человек может иметь 47, и эта лишняя хромосома будет содержать в себе гены, введенные учеными.
Это может быть абсолютно любой ген — например, защищающий от ВИЧ или другой серьезной болезни.
Пока что генетики смогли создать искусственные дрожжевые и бактериальные хромосомы.
источник: https://trends.rbc.ru/trends/innovation/5dd691479a79478dfbe828ae?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_campaign=preview&utm_content=5dd691479a79478dfbe828ae&utm_source=tw_rbc
Специалисты из области синтетической биологии пошли дальше и хотят внедрить в науку принципы инженерии.
Что это значит?
Научное издание SingularityHub выделяет четыре технологии, потенциальное применение которых способно революционизировать генную инженерию в ближайшем будущем.
1. Дизайн генома
На данном этапе развития науки нельзя понять заранее, как будет выглядеть геном определенного человека: невозможно представить, в какие комбинации сложатся родительские гены и какие другие условия окажут влияние на формирование ДНК.
Однако в теории это возможно. Например, ученые из международного проекта Synthetic Yeast 2.0 уже сделали первые шаги в этом направлении.
Они моделируют результаты изменений в последовательностях в геноме.
В этом им помогает машинное обучение, которое собирает огромное количество биологических данных, чтобы затем на основе них создать модель генома.
2. Синтез ДНК
Синтез ДНК, или по-другому репликация, — это образование новой молекулы на основании исходной.
В ходе деления клеток каждая новая получает ДНК, которая полностью совпадает с ДНК материнской клетки.
Синтез ДНК обеспечивает передачу наследственной информации.
Ученые уже несколько десятилетий синтезируют ДНК — но лишь короткий участок длиной всего несколько сотен пар оснований.
Геном — это длинная последовательность нескольких тысяч пар оснований.
Теоретически геном можно спроектировать с помощью сшивания множества маленьких участков ДНК.
Однако этот процесс очень трудоемкий и долгий, из-за чего ученые могут совершить массу ошибок.
Именно поэтому генетики сейчас разрабатывают новые ферменты, которые могут уменьшить количество ошибок и повысить качество получившихся последовательностей.
3. Редактирование генома
Ученые уже умеют редактировать геном, однако вносить в него серьезные изменения им пока не под силу.
Если генетики научатся это делать, возможно, в будущем даже не потребуется разрабатывать технологию написания генома с нуля.
Продвинутое редактирование будет возможно тогда, когда специалисты смогут предотвращать «соперничество» нескольких РНК, которые «сообщают», в какое место в геноме надо вносить изменения.
4. Искусственные хромосомы
ДНК упакована в хромосомы, число и форма которых варьируются в зависимости от вида.
Сейчас ученые работают над созданием искусственных хромосом.
В теории вместо 46 хромосом человек может иметь 47, и эта лишняя хромосома будет содержать в себе гены, введенные учеными.
Это может быть абсолютно любой ген — например, защищающий от ВИЧ или другой серьезной болезни.
Пока что генетики смогли создать искусственные дрожжевые и бактериальные хромосомы.
источник: https://trends.rbc.ru/trends/innovation/5dd691479a79478dfbe828ae?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_campaign=preview&utm_content=5dd691479a79478dfbe828ae&utm_source=tw_rbc
Обсудить
Другие статьи:
ГАЗ ҚҰБЫРЛАРЫНДАҒЫ АҚАУЛАР ШҰҒЫЛ ҚАЛПЫНА КЕЛТІРІЛУДЕ
11 февраль 2024, Воскресенье
ҚАЛАЛЫҚ КЛИНИКАЛЫҚ БАЛАЛАР АУРУХАНАСЫНДА 180 ТӨСЕКТІК ЖАҢА КОРПУС АШЫЛДЫ
09 февраль 2024, Пятница
«САПАЛЫ ӨНІМ» ЖОБАСЫ: 5 ТАЛАП-АРЫЗ БОЙЫНША СОТТЫҢ ОҢ ШЕШІМІ ТҰТЫНУШЫЛАРДЫҢ ПАЙДАСЫНА ШЕШІЛДІ
07 февраль 2024, Среда
Похожие материалы:
27 июль 2020, Понедельник
Социологи выяснили, какой процент «несогласных» способен перевернуть общество
02 ноябрь 2019, Суббота
Ход конём. Одомашнивание дикой лошади впервые произошло в Северном Казахстане?
Комментарии (0)