Теги → генетика
Быстрый переход

Китайские генетики обнаружили гены «человека-муравья»

В фантастических произведениях и сказочных историях встречается тема, когда главный персонаж уменьшается до размеров насекомых и даже меньше. Скорее всего, это так и останется забавной сказкой. Однако это не исключает того, что ростом клеток живого организма можно управлять. Генная инженерия вполне способна решить подобную задачу, что подтверждает свежая публикация китайских генетиков в журнале Cell Press.

В опытах над мышами специалисты научной группы Нанкинского медицинского университета провинции Цзянсу под руководством профессора Сюй Юйцзюня (Xu Yujun) последовательно удалили у зародышей мышей два гена под названиями Pum1 и Pum2. В процессе дальнейшего наблюдения выяснилось, что в течение 13,5 дней слежения за эмбрионами зародыши росли и оставались меньше нормы. Что принципиально, пропорции органов и их целостность не изменились. Мышь оставалась мышью, только она была меньше обычного.

Рождённый без гена Pum1 мышонок прожил и наблюдался в течение 96 дней, что сопоставимо с 70 годами человеческой жизни. Вмешательство в геном не сократило его жизнь и не ухудшило здоровье. Ген Pum2 оказал менее выраженное влияние на рост. Его отсутствие было не так заметно. Учёные предположили, что ген Pum1 регулирует синтез белков с участием рибонуклеиновой кислоты (РНК), и его отсутствие подавляет процесс разрастания клеток (пролиферацию). Клеток становится меньше, как и снижается интенсивность их деления.

Предполагается, что изучение механизмов разрастания клеток поможет в противоопухолевой терапии человека. Опухоли возникают в очагах бесконтрольного роста и размножения клеток. Генная инженерия может помочь найти инструменты и способы для подавления этой активности.

Итальянский космонавт прогнозирует появление генетически модифицированных четырёхруких астронавтов

Итальянский астронавт Лука Пармитано, проходящий подготовку к своему второму полёту на Международную космическую станцию на корабле «Союз МС-13», считает вполне возможным появление в будущем генетически модифицированных экипажей экспедиций для полётов в дальний космос, участники которых будут, например, иметь дополнительные конечности или обладать способностью впадать в спячку на время длительных перелётов.

«Ген, отвечающий за способность впадать в зимнюю спячку, присущ человеку, но никоим образом себя не проявляет. Если мы найдём способ его активировать, почему бы не попробовать... Я бы пошёл еще дальше: ноги в космосе бесполезны, четырёхрукий астронавт с цепким хвостом был бы гораздо более приспособленным», — цитирует РИА Новости выдержку из интервью Пармитано журналу Ulisse.

Этическая сторона подобных изменений в человеческом организме вовсе не смущает астронавта. «Этика — это не вечная догма. Годы идут, она изменяется и следует при этом за наукой, которая шагает впереди времени», — заявил Пармитано.

Итальянский астронавт ранее участвовал в работе миссии на МКС с 29 мая по 11 ноября 2013 года. Он высказал мнение, что полёты на Марс станут возможными через двадцать лет.

Lexus запустила службу генетического подбора автомобилей

Бренд Lexus известен своими автомобилями класса люкс, которые можно подбирать под себя с учётом разнообразных предпочтений, модифицируя оснащение и оформление салона даже в мелких нюансах. Но японцы всё время движутся вперёд, чтобы сделать свои автомобили поистине индивидуальными для каждого отдельного человека.

С этой целью Lexus представила Genetic Select — первую в мире службу, позволяющую подбирать автомобиль в полном соответствии с генетическим кодом будущего владельца. Чтобы достичь этого, Lexus заключила соглашение с 23andMe — частной биотехнологической компанией из Маунтин-Вью. Последняя специализируется на предоставлении частным заказчикам информации об их предрасположенности к заболеваниям на основании анализа биоматериала на однонуклеотидный полиморфизм по нескольким тысячам SNP.

Lexus и 23andMe создают уникальный профиль водителя на основании ДНК (нужно сдать образец слюны), после чего машина производится с учётом всех особенностей индивида. Система может определить такие особенности, как предрасположенность к употреблению кофе (появится соответствующий подстаканник), склонность к загару (появится панорамная крыша), вероятность болей в спине (точная подгонка кресел под анатомию), любовь к острым ощущениям (будет установлен двигатель повышенной мощности), чувствительность кожи (стёкла получат соответствующую тонировку) и так далее.

Через 48 часов после сдачи биоматериалов и оплаты пользователь в США получит автомобиль своей мечты — он будет доставлен прямо к дому. Даже наличие проблем зрения будет учтено: лобовое стекло снимет необходимость использования коррекционных очков. Будут подобраны нужные размеры подголовников, а салон наполнен предпочтительными запахами. Ещё одна уникальная возможность такого автомобиля — принципиальная устойчивость к угону. Он не требует ключей: чтобы завести двигатель, нужно просто лизнуть особую область на руле: только проверив соответствие биометрии, автоматика активирует зажигание. Почитать подробнее об инициативе можно на официальном сайте.

Цены на жёсткие диски тормозят развитие доступного ДНК-секвенирования

Проект «Геном Человека» завершил первую стадию расшифровки генетического кода нашего вида довольно давно — ещё в 2003 году. Это достижение потребовало более 10 лет упорного труда тысяч человек и стоило более 2,5 миллиардов долларов. Сегодня, 15 лет спустя, прогресс очевиден: полный ДНК-тест стоит всего $600 и занимает лишь пару недель. А технологии следующего поколения ставят своей целью ещё более упростить и удешевить этот процесс, на что очень надеются врачи, работающие с наследственными генетическими заболеваниями или раком. Есть, однако, один фактор, сдерживающий развитие генетических технологий и мешающий ДНК-тесту стать такой же обыденностью, как анализ крови.

Фактор этот очень простой — любая работа, связанная с расшифровкой и анализом ДНК, генерирует огромные объёмы данных. В наши дни стоимость облачного хранения гигабайта данных уже стоит порядка £0,004. Но анализ лишь одной раковой опухоли создаёт два терабайта данных, а значит лаборатория, делающая всего лишь 1000 анализов в год, будет вынуждена тратить £96 тысяч (около 108 тысяч евро) только на хранение полученной информации, не считая прочих расходов. А действительно подходящие для хранения столь деликатной и уникальной информации хранилища, предоставляющие соответствующие средства безопасности, оценивают свои услуги существенно дороже, так что затраты пресловутой лаборатории за пять лет могут превысить сумму £1 миллион. Это более 1,1 миллиона евро. А ведь 1000 анализов в год — это даже близко не подходит под определение действительно массовой технологии. Девизом генетиков, похоже, станет «нужно больше места». Ничего удивительного: вся цифровая информация мира может поместиться, по некоторым данным, всего в 9 литрах ДНК.

Возможно, именно MAMR станет одним из ключей к дешёвым генетическим тестам

Возможно, именно MAMR станет одним из ключей к дешёвым генетическим тестам

Сердцем большинства центров хранения данных до сих пор являются традиционные механические жёсткие диски, а твердотельные накопители заменят их достаточно нескоро, хотя уже сейчас они весьма активно используются для кеширования и ускорения работы ЦХД всех размеров и сортов. Следовательно, именно стоимость жёстких дисков напрямую влияет на прогресс в области быстрых и доступных, а главное, массовых ДНК-тестов. Прогресс по итогам 2017 года в этой сфере есть — на рынке уже распространились модели ёмкостью от 10 до 12 Тбайт и уже покорена вершина 14 Тбайт, но стоят такие накопители достаточно дорого, поскольку используют самые передовые технологии, такие как гелиевые гермоблоки. В 2019 году ожидается внедрение технологии записи с микроволновой обработкой (MAMR). Она позволит поднять плотность записи до 4 Тбит на квадратный дюйм, а значит и ещё более снизить стоимость хранения данных. 2018 год, таким образом, станет для генетиков оценочным, а массовое внедрение дешёвого секвенирования ДНК начнётся несколько позже.

DARPA инвестирует $65 млн в генную инженерию

Спустя всего несколько недель после того, как Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило о крупных инвестициях в развитие технологий интерфейса мозг–компьютер, им был обнародован ещё один крупный проект.

DARPA сообщило о намерении инвестировать в рамках программы Safe Genes в течение четырёх лет $65 млн в разработки семи команд, которые будут заниматься исследованиями возможности сделать технологии редактирования генов более безопасными, более целенаправленными и потенциально обратимыми. Инвестиции получат исследовательский институт в Кембридже The Broad Institute, Гарвардская медицинская школа, частная клиника в Массачусетсе Massachusetts General Hospital, Массачусетский технологический институт, Калифорнийский университет в Беркли, Калифорнийский университет в Риверсайде и Университет штата Северная Каролина.

У программы три основные технические задачи: разработать процессы, которые позволят более эффективно контролировать редактирование генома в живых системах, разработать контрмеры для защиты целостности генома в популяциях, и исследовать способ удаления инженерных генов из живых систем.

Так как работа DARPA связана прежде всего с национальной безопасностью, легко понять, какие проблемы хочет DARPA решить благодаря реализации этой программы. Ожидается, что в ходе исследований будут разработаны способы, которые помогут обеспечить защиту от биологических технологий, связанных с преднамеренным или случайным злоупотреблением редактированием генов.

Очевидная проблема, связанная с технологией генного драйва, заключается в том, что невозможно узнать о всех последствиях выпуска генетической модификации, например, генетически модифицированных комаров, в окружающую среду до тех пор, пока это не произойдёт. Вот почему DARPA вкладывает такие серьёзные деньги в поиск способов избежания ущерба, который может быть нанесён либо злонамеренно, либо случайно.

Fluidigm Juno: исследование генома стало простым и быстрым

Отрасль хранения и анализа генетических данных становится всё более перспективной и привлекательной для технологических гигантов. Но пока компании не готовы предложить каждому желающему возможность бесплатно сохранить свой геном, который занимает порядка 150 Гбайт. Впрочем, и большой необходимости в этом пока нет вследствие дороговизны процесса считывания информации ДНК.

Но вскоре место замысловатого лабораторного оборудования может занять достаточно элегантное и лёгкое в обращении устройство Juno от компании Fluidigm. Дизайн этого устройства создан Fuseproject, учреждённой известным шведским дизайнером Ивом Бехаром (Yves Behar), которому обязаны своим обликом консоль Ouya или ноутбук OLPC XO, например. Устройство, как видно, просто в обращении, получило современные способы управления в виде сенсорного экрана, и самое главное — оно быстрое.

Juno использует новую схему, которая позволяет извлекать ДНК, подготавливать гены для чтения и исследовать их в один проход, избавляя исследователей от необходимости участвовать в этом процессе и манипулировать целым набором различных устройств. Достаточно вставить генетический образец, и через три часа уже будет предоставлен результат (вместо обычных пяти и больше часов). К тому же Juno требуется всего 5,5 нанограмм генетического материала, а благодаря одношаговому проходу снижается вероятность загрязнения образцов ДНК.

thetechblock.com

thetechblock.com

Компактное и простое в обращении устройство позволит сделать изучение ДНК более доступным и распространённым. Создаваемые сегодня базы данных геномов и коллективная работа учёных по всему миру ускоряют идентификацию генов и исследование их особенностей и взаимосвязи друг с другом. В перспективе это позволит автоматически диагностировать генетические особенности организма человека для определения заболеваний или предрасположенности к ним. Возможно, в отдалённом будущем такие устройства появятся в домах людей и позволят своевременно определять вирусное заражение и рекомендовать необходимые средства лечения.

Google Genomics — весь геном в облаке

Хотя Google более широко известна как компания, занятая в области поиска, а также имеющая большое влияние на рынке смартфонов и планшетов благодаря своей универсальной операционной системе Android, поисковый гигант развивает самые необычные технологические направления.

adopi.org.do

adopi.org.do

Одним из новых проектов является Google Genomics, призванный сохранить для науки полный геном человека. Правда, компания не может предоставить такую возможность каждому, да и не каждый может оплатить считывание своего генома. Весь набор последовательности нуклеотидов, которые составляют ДНК одного человека, занимает порядка 150 Гбайт. Поэтому на данном этапе Google предлагает сохранять в облаке геном тех, кто готов, если говорить просто, вносить ежегодную плату в размере $25. А в действительности действует довольно сложная система тарификации, призванная удовлетворить нужды всех заинтересованных сторон.  Не исключено, что с применением алгоритмов сжатия на основе подмножества хранящихся в облаке геномов в будущем удастся существенно сократить объём избыточной генной информации на серверах Google.

thetechblock.com

thetechblock.com

Генетика — одно из важнейших направлений современной науки. В технологическом отношении за лидерство в этой отрасли помимо Google борются, например, такие известные компании, как Amazon, IBM и Microsoft. Возможность анализировать тысячи, а впоследствии и миллионы геномов, позволит исследователям применять продвинутые алгоритмы и мощные инструменты (которые тоже предлагает Google) для поиска новых лекарств, выявления предрасположенности к различным заболеваниям, причин возникновения рака, болезни Альцгеймера и в других медицинских областях. Кроме того, это позволит объединить усилия учёных в идентификации генов, их взаимосвязи и предрасположенности к пагубным мутациям.

О том, насколько быстро сейчас может наполняться эта база данных, в некоторой степени может служить сообщение Института Брода в Кембридже: в октябре им удалось расшифровывать генетические данные, сопоставимые с полным геномом одного человека, каждые 32 минуты, а за месяц было получено 200 Тбайт такой информации. О доходности этого бизнеса говорит информация Национального института по изучению рака, который заплатил в прошлом месяце $19 млн за перемещение 2,5 Пбайт генетических данных в облако. Они будут размещены в центрах обработки данных Google и Amazon.

Фото дня: клонированная собака встретилась с реальным прототипом

Сказанная одним из владельцем таксы по кличке Винни шутка о желании клонировать своего любимого питомца неожиданно воплотилась в реальность. 

Предыстория появления на свет героя новости Мини-Винни такова: владелица 12-летней таксы Ребекка Смит (Rebecca Smith) приняла участие в конкурсе и завоевала право на клонирование своей любимицы Винни. Несмотря на то, что стоимость процедуры составляла свыше $90 тыс., для Реббеки, как победительницы, она была бесплатной.

30 марта 2014 года специалисты сеульской лаборатории Biotech Research Foundation в Южной Корее, предварительно получив образцы ДНК из клеток кожи Винни, поместили их в донорскую яйцеклетку. После оплодотворения яйцеклетка была помещена в суррогатную мать, где и происходило дальнейшее развитие эмбриона. Успешные действия учёных завершились появлением на свет клонированной таксы Мини-Винни, чья масса при рождении составляла чуть больше 0,5 кг.

Щенок, который теперь не только внешне выглядит точь в точь, как и свой прототип — такса-мама, даже обладает характерными повадками и поведением. После рождения он был помещён в карантин, где он и рос до недавнего времени. 

Буквально на днях Мини-Винни вместе с Ребеккой Смитт успешно преодолели 15-часовой перелёт из Сеула в Лондон и маленькая такса встретилась с Винни-старшей. Четырёхмесячная копия практически идентична таксе-маме в молодом возрасте и ничем не выделяется на фоне обычных собак. 

Китайские учёные создали биолюминесцентных свиней

Южный китайский сельскохозяйственный университет сообщил об успешном выведении десяти поросят, которые могут фосфориться в темноте. Используя методику, открытую медицинским факультетом Гавайского университета в Маноа, исследователи выделили флуоресцентный протеин из ДНК медузы и внедрили его в ДНК-цепочку зародыша свиньи. Сообщается, что родившиеся трансгенные поросята вполне здоровы и проведённая процедура, как ожидается, не отразится не продолжительности их жизни.

По словам доктора Стефана Мойcиади (Stefan Moisyadi) из Института биогенетических исследований при Гавайском университете, этот способ перемещения генов разрабатывался с целью способствовать удешевлению созданию лекарств и методов лечения. В конечном счёте, генетически модифицированные животные могут использоваться для выработки необходимых человеку ферментов вместо создания их производственным способом стоимостью в миллионы долларов.

Это не первый раз, когда учёные экспериментируют с флуоресцентным геном. Национальным университетом Тайваня такой же практический опыт был успешно проведён ещё в 2006 году. По той же методике в 2012 году турецкие исследователи наделили кроликов способностью фосфориться. А Одюбоновский центр исследования исчезающих видов в Новом Орлеане клонировал светящихся диких кошек в поисках возможного средства для сохранения исчезающих видов. В свою очередь, генетики Кембриджского университета создали светящееся дерево с помощью наследственного кода светлячков, и морских бактерий.

Австралийский миллиардер хочет клонировать динозавров

Австралийский миллиардер Клайв Палмер (Clive Palmer), который ранее уже заявлял о планах по «возрождению» легендарного круизного лайнера Титаник, судя по всему, является большим поклонником динозавров. В настоящий момент он сотрудничает с командой ученых, клонировавших овечку Долли, чтобы попытаться возродить из образцов ДНК настоящих доисторических ящеров, пишет издание The Daily Mail.

Миллиардер, заработавший свое состояние на угольной промышленности и туризме, не собирается отпускать живых динозавров на волю – вместо этого он планирует построить тематический парк на острове, окруженном со всех сторон водой. По слухам, Палмер уже приобрел в собственность подходящий участок земли, где ящеры могли бы свободно жить, словно в естественной среде обитания. 

Действительно ли австралиец хочет возродить динозавров из собранных образцов ДНК или все это просто слухи, пока не ясно. Клайв Палмер отказался комментировать появившуюся в Сети информацию. Если это окажется правдой, то проект может стать одним из самых интересных и непредсказуемых, который обязательно войдет в историю генетики и сделает сильный толчок в развитии науки.

Материалы по теме:

Источник:

Новая система исследования генетики - хакеры остаются ни с чем

Медицинские базы данных, хранящие генетическую информацию тысяч пациентов, являются мощным инструментом для исследователей, которые хотят использовать генетику для индивидуализации подхода к диагностике и лечению каждого отдельного человека. Однако перспективы такой специализированной медицины омрачаются повышенным уровнем вмешательства в приватность пациентов - представьте, что будет, если такая всеобъемлющая база генетических данных попадет в руки хакеров.
Medical Records IDs
Ученые смогли продумать этот вопрос, изменив систему таким образом, чтобы хранящиеся в ней данные были по-прежнему ценными для исследований, однако бессмысленными для любого нежелательного гостя, проникшего в базу. Специалист по биомедицинской информатике из Университета Вандербильта (Vanderbilt University in Nashville) Бредли Малин (Bradley Malin) утверждает, что "эта технология изменит подход к персональной медицине". Новый метод, опубликованный 12 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences, действует просто и изящно: он скрывает части медицинской истории, которые неважны для конкретного запроса генетика к базе. Работа основана на алгоритме, который "прочесывает" историю болезни человека, предоставляя неважные для исследования данные как очень общие, с помощью которых трудно будет идентифицировать пациента. К примеру, если ученый хочет исследовать связи между генетикой и астмой, то все данные об астме представлены максимально подробно. Но если пациент-астматик в юности ломал руку, то алгоритм меняет представленные пользователю базы данные с "закрытого перелома предплечья левой руки" на гораздо более общее "сломанная кость". Несколько исследователей, которые опробовали систему, остались весьма довольны. Нильс Гомер (Nils Homer) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе высказался так: "Замечательно, что несмотря на динамическую анонимность данных, система все равно позволяет находить генетические ассоциации и параллели с конкретными медицинскими историями". Алгоритм был проверен в "полевых условиях" против потенциальных хакеров с использованием данных более чем 2,6 тыс. пациентов. Команда симулировала ситуацию, в которой хакер может знать что-то о личности пациента, кое-что из его истории болезни и несколько конкретных медицинских поисковых ключей, связанных с ней. Исследователи рапортуют о том, что даже в таких условиях злоумышленник остается ни с чем в своих попытках точно идентифицировать человека. Переоценить важность инновации трудно. Подумайте - множество студентов-генетиков может получить в свое распоряжение гигантскую базу для обучения и накопления знаний, а опытные врачи и специалисты будут исследовать самые разные аспекты генетических предрасположенностей, реакций и последствий. Например, реакцию отдельного индивидуума на конкретные лекарства. И все это без вторжения в личную жизнь человека. Материалы по теме:

Verigene – устройство индивидуального генетического тестирования

Разные люди по-разному реагируют на одни и те же лекарства. В некоторых случаях реакцию человека можно предугадать, исходя из его генетики. Например, варфарин, который часто используется для предотвращения образования тромбов, может вызвать сильное кровотечение у некоторых пациентов. Ученые знают о двух генетических вариациях, увеличивающих этот риск. Тест на принадлежность к такой «группе риска» используется уже довольно давно, однако, в большинстве случаев, его стоимость высока, да и времени затрачивается немало. Компания Nanosphere хочет исправить ситуацию выпуском устройства Verigene. Этому медицинскому прибору достаточно нескольких часов для анализа ДНК из образца крови пациента - врачи получают результат на месте, отсутствует необходимость отправлять образцы в лабораторию для исследования. Как работает Verigene:
Verigene
A. Одноразовый картридж. Комбинация химических реакций используется для изолирования фрагментов ДНК от образца крови пациента, с последующим тестированием фрагментов на определенные генетические параметры. Верхняя половина картриджа после изоляции выбрасывается, нижняя часть со стеклянной пластиной – остается. B. Штрих-код используется для организации образцов. C. Емкости с реагентами содержат вещества, необходимые для осуществления химических реакций, происходящих в процессе анализа. После извлечения ДНК из образца, устройство использует давление воздуха и механические клапаны для открытия той или иной емкости. Частицы ДНК, являющиеся комплементарными для последующих реакций, «запоминаются» при помощи присоединения к ним наночастиц золота – под действием света происходит идентификация этих частиц ДНК. Ненужные частицы затем удаляются, а оставшиеся дополнительно покрываются серебром. D. Камера загрузки ДНК. Образец ДНК помещается в порт, изображенный на фото. Акустическим способом происходит разделение типов частиц. E. Стеклянная пластина (микромассив). Здесь покрытые золотом и серебром частицы ДНК анализируются на соответствие заданным параметрам. Золото и серебро используется для того, чтобы лучше видеть, как «меченая» ими частица будет рассеивать направленный на них свет. Материалы по теме: Источник:

Эра суперсолдат: дело завтрашнего дня уже не фантастика

Успех ведения боевых действий во многом зависит не только от тактики, стратегии, планирования той или иной операции командирами и генералами, но от качеств каждого бойца. Этот вопрос на днях обсуждали в Национальной Академии Науки США (US National Academies of Science, NAS). Оказывается, в ближайшем будущем на помощь инженерам и технологам, работающим над совершенствованием показателей и эффективности оружия, амуниции, придут другие ученые, которые позволят сделать из обычных людей суперсолдат. Рассмотрим несколько сюжетов участия разных направлений науки в этом процессе. К примеру, скоро помогать солдатам в бою будут специальные цифровые ассистенты, которые позволят предупредить опасность, в автоматическом режиме известить командование об исходе операции и необходимости вызова подкрепления.
Эра суперсолдат: дело завтрашнего дня и уже не фантастика
Еще одним перспективным направлением в этой области является использование при подготовке бойцов данных нейробиологов, генетиков. Согласно имеющимся данным, уже через пять лет ученые научатся применять биомаркеры для мониторинга работы мозга солдат, а через десять – смогут вычислять показатели выносливости военнослужащих, определять тип реакции человека на раздражители, стрессовые ситуации. Тестирование людей на биологическом уровне позволит медикам определить, какой вид военной деятельности подходит новобранцу лучше всего. К примеру, по показателям работы организма и мозга можно будет выяснить, сможет ли солдат стать хорошим снайпером, или он больше подходит для работы сапера или связиста. Одним из наиболее зловещих сценариев вмешательства науки в военное дело считается развитие и создание систем, с помощью которых ученые смогут манипулировать солдатами, притуплять их эмоции и заставлять беспрекословно выполнять приказы. Тем не менее, ничего плохого эксперты в этом не видят. По их мнению, целью ученых не является создание беспощадных машин-убийц, но возможность контролировать ход той или иной операции, попытка сделать работу солдат эффективнее. Одним словом, началось... Материалы по теме: - «Железные» защитники отечества ;
- IT-байки: Нано-камуфляж для практикующих хамелеонов.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥