Инструменты для генетических мастерских

Прохождение ДНК сквозь нанопору (нанотрубку, NT). Иллюстрация Physorg

Сейчас уже ни у кого не вызывает сомнения, что при решении биомедицинских проблем необходимо танцевать от печки – начинать с исследования ДНК и генов. Нынешние секвенаторы для чтения последовательностей нуклеотидов в молекулах ДНК делают это не только быстро, но и дешево.

Недавно сообщалось о несомненном успехе, связанном с прочтением первого генома мальчика-аутиста. Автор работы М. Уддин, работающий в Медицинском университете Дубая, подчеркивал, что успех был достигнут благодаря нанопорам, через которые можно проводить длинные фрагменты ДНК. Это ускоряет ее прочтение (секвенирование).

Практически одновременно с этим сообщением Китай объявил о второй беременности ребенком с исправленным геномом. Параллельно этому американские генетики из Калифорнийского университета в Сан-Франциско сообщили, что с помощью генетического редактирования им удалось получить суперменделевское наследование окраски шерсти у мышей. Речь идет о том, что желаемую окраску получили не у половины, по Менделю, а у 72% мышат, то есть чуть ли не в 1,5 раза больше.

На другом побережье ученые Массачусетского технологического института создали новую платформу для нацеленной «атаки» на ДНК с целью ее исправления и манипулирования. Сообщение об этом появилось в журнале Nature Communications. Статья называется «Инжиниринг CRISPR для редактирования человеческого генома» (аббревиатура CRISPR означает метод редактирования). Успех был достигнут с помощью выделения ферментов из бактерии, обитающей в горячих – 95 градусов – источниках, и мутационному приспособлению их к жизни при 37 градусах Цельсия.

Вполне возможно, что вскоре мы узнаем и об исправлении первого человеческого генома, на пути к чему идет напряженная конкурентная борьба.

Пока же ученые отрабатывают методы манипулирования ДНК на мышах, у которых уже хорошо известны некоторые гены, управляющие эмбриональным развитием. Мутации этих генов приводят к рождению мышат с укороченными и удлиненными хвостами. Один из таких генов – GDF (Growth-Differentiation Factor), отвечающий за синтез протеина, являющегося морфогеном костей.

Специалисты Научного института в португальском г. Оэйрас обратили внимание на то, что мутация GDF проявляется в отсутствии хвостика, от которого остается лишь небольшая «почка». Манипулирование геном, белок которого является переключателем активности целой сети, привело к перемещению предшественников клеток, необходимых для формирования хвоста. Результатом этого стало рождение мышат с удлиненным хвостом.

Известно, что крысы не теряли хвостов, отсекаемых на протяжении многих поколений, в то же время есть короткохвостые породы кошек. Первые обезьяны имели и имеют длинные хвосты, в то время как человекообразные хвосты утеряли. Интересно, как это сказалось на наших предках...

Ученые Института науки и технологии в Сеуле предложили оптогенетический способ неинвазивного генетического манипулирования. Для этого они с помощью голубого светодиода (blue LED) на 15-й день внутриутробного развития мышонка воздействовали на его мозг. Это приводило к активации фермента рекомбиназы, давно используемого биотехнологами для получения «перекомбинированных» ДНК. Не открывается ли тем самым перспектива дистанционного управления мозгом людей?