Вот попробуйте только не прочитать. Это ужасно интересно! Значительно интереснее проблем образования.
Тут коллеги [livejournal.com profile] imbg пишут в ЖЖ, что просеквенирован геном пшеницы. Я уже давно собиралась сказануть на эту тему. Геном пшеницы не прочитан полностью. То есть прочитан, но не расшифрован. Статья в Нейчер осторожно озаглавлена как "Анализ генома мягкой пшеницы с помощью секвенирования". Проблема в том, что это очень сложный геном. Triticum aestivum это гексаплоид (шесть наборов хромосом, не шесть штук, а шесть наборов в каждом по семь хромосом. То есть всего 42 хромосомы. Назовем эти наборы ААBBDD ). Я только напомню, что нормальному организму достаточно два набора хромосом, чтобы нормально существовать. Ой, что будет, что будет.

Возник этот гибрид предположительно 8 тысяч лет тому назад. Сначала где-то полмиллиона лет тому назад случилась гибридизационная аномалия между Triticum urartu (геном АА) с неизвестным зверем, но предположительно это был какой-то Sitopsis (геном ВВ). Получилась тетраплоидная полба Triticum dicoccum (ААВВ). Затем эта тетраплоидная полба скрестилась с диплоидным эгилопсом Aegilops tauschii (геном DD) и тоже там хромосомы не разошлись по домам, а получился такой вот гексаплоидный монстр AABBDD. Затем ее заметили людишки и решили приручить. Вот, решила немного добавить в этом месте. Не исключено, что возожность такой гибридизации обусловлена тем, что людишки уже травки осознанно культивировали. Вот и встретились на полях полба и эгилопс. И согрешили. В результате вот что получилось. Геномы диких трав такие все из себя стройные и последовательные, если речь идет о том, какой ген за каким расположен. Это все эволюционно отточено и законсервировано. Органик-преорганик.

А вот в гибридных геномах уже такого наворочено. Там эти стройные порядки пошли лесом, после доместикации куча генов вообще пропали, а от некоторых остались одни ошметки. Только в одной хромосоме из всех последовательностей - 80% нуклеотидных повторов и всяких транспозонов. Свалка какая-то, причем это ж не просто так себе ДНК, это набор мигрантов, которые шляются по геному и вырубают гены.

Повторы - это большая проблема для секвенирования. То есть прочитать это все можно, но сложить воедино очень сложно, почти невозможно. Смотрите. Чтоб прочитать ДНК, ее режут в хлам и читают по кускам. Допустим по 100 - 500 нуклеотидов. Потом биоинформатики сидят и склеивают это все воедино. Как это примерно выглядит. У нас на выходе куски c похожестью на концах:

ATGACTACGACTACGATA

GATAGTACTAGCATGCAT

GCATCATACGATCAGAGTC

Предполагается, что эта похожесть - это концы одного и того же гена. Вот по ним склеивают и называют это ессемблинг. Это очень упрощенная схема, на самом деле похожие куски длиннее, алгоритм сложнее, но суть такая. Теперь представьте, что в геноме повторы. Алгоритмы эти повторы не распознают и в основном склеивают всякие химеры от фонаря. Поэтому за основу реконструкции берут геномы ближайших родственных диких трав и других злаковых родственников, вроде риса и кукурузы. И пытаются склеивать, подглядывая за другими матрицами. Что оказалось?

В целом, кроме того, что потеряно много генов, некоторые полезные гены "размножились", причем это гены преимущественно из генома эгилопса. Среди них в пшеничном хозяйстве пригодились детальки от фотосинтетической машины, запасные белки, транспозонов горсть, несколько систем защиты и пыльцевые аллергенчики (уууу). Транспозоны тоже без дела не сидели, и попрыгали хорошенечко, вырубив гены и переведя их в статус молчащих псевдогенов. Но геном тоже не дурак, он важные гены - факторы транскрипции, забэкапил, чтоб была функциональная копия на всякий случай. За последние 50 лет это все еще хорошенечко побомбили химическими мутагенами и радиацией, и вуаля! - получилась булочка.

Я вам скажу, что генные инженеры по сравнению с последствиями этого монстрозного процесса доместикации пшеницы - они просто дети. Ну вот если бы кому взбрело в голову встроить парочку аллергенчиков с целью улучшить, скажем опыляемость, так забили бы камнями. А если представить себе, что такого мутанта вдруг сконструировали искуственно и предложили скушать, то мировое народное восстание поднялось бы.

А так вообще это геномное косое монстрище теперь священная корова у гринписа - дескать, не трожьте генноинженеры, это Хлеб, это святое.
1. Для клеточных перепрограммистов нет ничего святого. Из мочи выделили клетки и перепрограммировали их в нейрональные. Спрашиваете, что это за клетки в моче? Эпителиальные случаются. В этот раз использовали технологию из серии 4, когда гены-факторы перепрограммирования не встраиваются в геном, а просто болтаются в цитоплазме, закодированные в эписомальном векторе. Эпителиальные клетки перерограммировались в плюрипотентную, которую посадили расти на коктейль, способствующий дифференциации в астроциты. Говорят, что эта уринотерапия (из комментов) при лечении, как его, Альцгеймера может пригодиться.

Вот еще успешный пример. Клетки имунной системы перепрограммировали с помощью вируса почти СПИДа и вылечили лейкемию. Биг фарма, такие дела.

2. Редактор журнала Plant physiliology отобрал статью генноинженерных лоббистов, которые рассуждают на тему "поломаем ли мы геном, нарушим ли мы его стабильность, если встроим туда какой левый ген и как это будет выглядить в сравнении с нормальной хорошей естественной селекцией". Это такой базовый обзор текущих представлений и знаний о геноме и того, что там происходит. Можно брать за основу лекции студентам. Вкратце - геном вообще очень пластичный, там постоянно что-то случайно мутирует, гомологично и негомологично рекомбинирует, перескакивает с места на место. Подискутировали даже любимую пугалку анти ГМО борцов 35S промотор, у которого обнаружился потенциальный сайт рекомбинации. Таких потенциальных сайтов у нормальной хорошей пшеницы приблизительно миллион, а к хлопка 40 тысяч.

Если притягивать за уши аналогию, то она будет приблизительно такая (несколько утрирую): с неба валится камнепад огромными булыжниками, а мы стоим под ним и дискутируем, каков риск получить конъюктивит от попадания пылинки в глаз.

3. Годовой отчет успехов сельского хозяйства Германии в картинках. К сожалению, на немецком, но если кто интересуется  темой (особенно некоторые директора агрохолдингов), то стоит переводить и читать. Текст простой, картинки ясные. Буквально несколько примеров.
В сельском хозяйстве прямо или опосредовано задействовано 11% всех трудящихся Германии.
Продуктивность сельского хозяйства за 20 лет возросла в два раза.
В 1900 году один фермер кормил четырех человек, в 1950 - 10 человек, в 2010 году -131 человек.
Потребление: в 1900 году на питание уходило половина доходов, а в 2010 - 14,7% (без учета деликатесов - 11,5%).
Экологически ориентированное хозяйство занимает 6,1% всех площадей. Из всех ЕС стран Германия стоит на третьем месте после Испании и Италии. Переход на экологическое земледелие выгодно только в одном случае - если продукты продавать намного дороже. Расходы на пестициды уменьшаются, возрастает в два раза стоимость персонала, на треть уменьшается добыча молока (я знаю, что не добыча, просто так смешнее), в два раза урожайность пшеницы (при этом стоимость этой же пшеницы вырастает в два раза). Мнения потребителей тщательно изучается и на первом месте стоит мнение потребителей, что это намного здоровее. Так что теперь под этим соусом и будем потреблять.

В отчете также обзор мировых сельхоз рынков по культурам, а также прогнозы импорта-экспорта в свете общей экономической ситуации. Что интересно, Россия - третий по значимости торговый партнер Европы после Китая, причем из России в Европу экспортируется на 90 миллиардов евро больше, чем импортируется туда.

Апд. И чтоб два раза не вставать.
4. Геномщики еще раз согласны с этнографами, что цыгане родом из северозападной Индии, откуда они свалили полторы тысячи лет тому назад.
5. Зеленый чай со всех сторон хорош. Поверьте на слово.
6. Земля ночью. Просто красивая картинка о том, кто будет за собой последним выключать свет.
7. Камчатский вулкан Плоский Толбачик с космоса.
8. Британский food minister Owen Paterson весь такой за ГМО. Уэльским борцам против ГМО будет против чего бороться.

Как я раньше уже писала, в средине ноября ожидался окончательный вердикт EFSA по Seralini. Задолбалась было ждать. Постыдились бы, уже конец ноября. И вот, пока я доклад по географии о древообработке в Финляндии готовлю для 6го класса, наконец разродились.

Завтра дорасскажу, бо у меня вдома тут транслит. Это я прям как  репортер за самым свежаком в засаде.
Tags:
Когда я пишу о ГМО, то чаще всего имею в виду три десятка наименований трансгенных растений. Буквально недавно [livejournal.com profile] flavorchemist придумал взять у меня интервью, которое не все поместилось на прокрустовом ложе. Как раз я сказанула одну вещь, которая не вошла в конечную версию - "Я бы охарактеризовала текущую эпоху (в биотехнологии) как время накопления капитала знаний".

А я считаю, что это тема важная и актуальная. Смотрите сюда. Генная инженерия распахивает ручищи до размеров, которые называются синтетическая биология. Это вовсе не формальный союз генетиков, ботаников и физиков с химиками. Это генетическая инженерия, которая не отдельные гены туда-сюда переносит, а изучает строение целых геномов, принципы их функционирования и приближается к тому, чтобы клепать совершенно новые организмы на свое усмотрение.

Смотрите сначала на эту картинку


Это распределение темы "синтетическая биология" в различных научных сферах. Как мы видим, вопросами синтетической биологии занимается преимущественно фундаментальная биохимия, молекулярка, химия, физика, информатика, а прикладная сфера ограничена микробиологией, возможно еще фармакологией. Растительная синтетическая биология еще в загоне, а в пищевой технологии и сельском хозяйстве только первое приближение.

Но работа, как вы видите, кипит. Теперь смотрим еще одну картинку, где она кипит. 40 стран мира задействованы в исследованиях на поприще синтетической биологии. Найдите свою страну на карте и сделайте правильные выводы.



В этой статье (всем доступной) есть еще много интересных картинок в хорошем разрешении, кто это финансирует, о чем статьи и, главное, что у нас там с биологическими и другими этическими рисками. Угу.
Начну издалека. Тема исследования Сералини за последние две недели ушла в новое русло. Дескать, журналистика падкая на сенсацию и все такое. Вроде как есть эффект "одиночного исследования". Если появляется совершенно новое сенсационное, то есть шанс его повыгоднее продать в медиа, а очень часто такие исследования требуют дополнительных перепроверок и при таких перепроверках сенсация не подтверждается. Вместе с тем интересные удивительные исследования совсем рядом. Я сейчас об одном таком расскажу.

Все знают, что в процессе фотосинтеза в листьях из воды и углекислого газа получается сахар. Из листьев этот сахар поступает в запасающие органы растения, где преобразуется в сложные сахара или служит скелетом для синтеза аминокислот. Все помнят еще со школы, что у растения есть для транспорта сахара и питательных веществ проводящие ткани - флоэма (сахар) и ксилема (вода и минеральные соли). А знаете ли вы, что еще до прошлого года никто толком не знал, как именно сахар проникает из клеток листьев в околоклеточное пространство, а оттуда во флоэму. Это было настоящее белое пятно. И это очень удивительно, потому что мы все как бы выживаем за счет употребления запасающих органов растений. Вся селекция направлена на то, чтобы они получались покрупнее и побольше. А как это происходит транспорт на уровне клетки - непонятно.

Транспортеры сахара В клетку нашли уже давно. Но это все не добавляло ясности к вопросу транспорта сахара ИЗ клетки. Ведь должен он как-то оттуда обратно выбираться? В некоторых случаях сахар движется по плазмодесмам, таким межклеточным соединениям. Но не всюду и не всегда. Ясно было одно, что должны быть такие молекулярные ворота для сахара из клетки, но как их найти?

И вот Вольф Фроммер начал масштабный проект по поиску таких ворот. Меня восхищает подход, это очень красивая и кропотливая работа. Предполагалось, что это должны быть мембранные белки. Для этого собрали коллекцию всех генов из Арабидопсиса, которые кодируют мембранные белки и эти гены вставили в человеческие клетки линии HEK293T. Кроме всего прочего, эти клетки известны тем, что сами по себе не транспортируют сахар наружу. Затем к этому всему добавили оптические молекулярные сенсоры сахара. Сенсор хитро сконструирован: посредине белок, который способен связывать сахар, а по бокам различные флюоресцирующие белки. Когда эта конструкция хватает сахар, то происходит конформационный сдвиг, который изменяет флюресценцию (которую можно померять). Так вот, соорудили коллекцию человеческих клеток, каждая из которых экспрессировала мембранный белок и давай тестировать каждую этими сенсорами. В общем, это могло не получиться из-за целой кучи причин, но это получилось. Обнаружились такие белки-ворота сахара. И оказалось, что это не новые, а давно полуизвестные гены. То есть известно, что они есть, что они задействованы в ответе растения на заражение микробами и давно известны в патогенезе. Только никто толком не знал, что они делают.

А обнаружилось вот что. Бактерия (или грибы), заражают растение, посылают туда свои специальные молекулы, которые "включают" синтез этих сахарных ворот. Растение начинает поставлять сахар из клетки, а голодным патогенам только этого и надо. Потом обнаружилось, что и симбионты так промышляют. Затем обнаружилось целое семейство этих генов, которые вовсе в патогенном ответе не задействованы, а в нормальном здоровом организме транспортируют сахар из клеток в разных частях растения. Разве это не чудо?

Гены называются Sweet. Это одна из самых моих любимых ботанических историй.
Сейчас будет опять про крыс и ГМО. Ладно, уговорили, не будет. То есть будет, но потом. Сначала будет про употребление шоколада и нобелевских лауреатов. Посмотрите внимательно на эту замечательную картинку и сделайте правильные выводы.



А теперь запомните имя Franz H. Messerli. Предполагаю, что он следующий Шнобелевский лауреат. Это он обнаружил коррелятивную связь между употреблением шоколада на душу населения и количеством нобелевских лауреатов по странам. Известно, что употребление экстракта какао повышает когнитивные способности у крыс, то не исключено, что употребление шоколада повышает когнитивные способности целых наций.
Очевидно, что требуются дополнительные слепые рандомизированные исследования, чтобы подтвердить гипотезу - пишет автор.

Кому интересно отслеживать историю с Сералини, идут под кат, а остальные не морочат себе голову ерундой. )
Научились, наконец, редактировать геномы в конкретном месте, причем в соматических клетках. Инструмент для текстовых правок называется TALEN (запомните это слово).
Мне один раз уже удалось накалякать твиттеропригодный пост. Повторим подвиг. Итак, ученые придумали инструмент, с помощью которого можно влезть в геном в нужное место, подкрутить там колесики и вылезти из геном обратно вместе с инструментами. При этом в новом организме следов вмешательства, кроме как подкрученного нуклеотидика, не остается. При желании можно нужный ген в конкретном месте поломать, починить, включить-выключить или встроить свои инициалы. Новая мутация от обычной случайной будет неотличима. АГА! )
Induced pluripotent stem (iPS) cells.

Серия 1. 2007 год Начало.
Серия 2. 2008 год. Не четыре надо гена, а два.
Серия 3. 2009 год. Да и эти гены можно потом удалить.
Серия 4. 2009 год. А можно и вовсе не встраивать.
Серия 5. 2009 год. Перепрограммировать в стволовую, а затем в эмбрион.
Серия 6.2011 Ну наконец-то. Клетку кожи в клетку сердечной мышцы.
Серия 7. 2011 Повалило. Добавили в репрограммирование микроРНК и обнаружили первые баги.
2012 - Нобелевская премия уходит Yamanaka и Gurdon, который пересаживал ядра в лягушачью икру в прошлом веке, чем подготовил почву для клонирования.

Некоторые пытливые читатели блога болели за Yamanaka еще два года назад.

Здесь можно посмотреть весь сериал еще раз в виде timeline.
Next-Generation Digital Information Storage in DNA

ДНК кодирует 2 бита на нуклеотид или 455 триллиона битов на грамм (16х1020 нуклеотидов. Для сравнения геном человека3,27х109 нуклеотидов длиной) , не ограничена плоским слоем и может все еще читаться тысячелетие спустя, несмотря на деградацию при хранении в неидеальных условиях. Первые попытки сохранять информацию в ДНК были предприняты в 1988 году. Тогда удалось закодировать 7920 битов. Теперь вот новый подход. В этой работе взяли html драфт книжки на 53425 слов, 11 джпегов и 1 джава-скрипт (простите, лень переключать раскладку) и закодировали это все в 54898 штук коротких нуклеотидных кусков, в каждом по 96 битов. Затем это все распечатали на струйном принтере. Нет, ну серьезно. Ну хорошо, почти серьезно. Биочипы делаются по принципу струйных принтеров. Ну как вам это объяснить? Ладно, в следующий раз объясню, как работает Illumina HiSeq. Короче, это все потом обратно прочитали, сложили и раскодировали книжку с картинками.
В отличии от попытки 1988 года, эти авторы закодировали не два, а один бит на нуклеотид: аденин и цитозин - 0, а гуанин или тимин - 1.
В общем у них получилась плотность 5.5 petabits/mm3 at 100x synthetic coverage. По приблизительным подсчетам содержимое интернета помещается на пластинке размером с ноготь на мизинце, а всю информацию, которая есть на Земле, можно закодировать в 4 гр ДНК.

Хороших вам выходных!
"... прямо с ходу я узнал кое-что о биологии: там очень легко найти вопрос, который был бы очень интересным и на который никто не знал бы ответа"
Ричард Фейнман

Я тут с отпуска вернулась, сейчас буду байки травить. На конференции доклад послушала.

Вот стоит одинокая сосна на утесе, кривая и покореженная



А в нормальном лесу она стройно-корабельная, вот такая



Ну мы как бы понимаем, что ветер сосну согнул. Но как именно эта сосна понимает, что с той стороны ветер и не растет в ветренную ту сторону и даже не пытается, а наоборот в другую сторону клонится? Для этого явления придумали термин "тигмоморфогенез" и изучают теперь молекулярные механизмы чувствительности к механическому воздействию ветра, капель дождя, насекомых, приземлившихся на листок. Понятно, чтобы узнать, почему сосна корежится, надо сначала разобраться на чем-то мелком и быстрорастущем. Как всегда, на арабидопсисе. Взяли, значит, арабидопсис и давай к нему прикасаться несколько раз в день кисточкой. Оригинал статьи тут.

Вот что получилось.



"Тронутые" растения были помельче, цвели позже и, как показал биохимический анализ, содержали больше растительных гормонов жасмонатов. К слову, эти гормоны регулируют не только рост и развитие, но также защиту от насекомых. Так что эти "тронутые" растения становятся не только мелкими, но и устойчивыми к атакам насекомых.

После доклада вопрос из зала: а почему кисточкой, а не ветерком на арабидопсис воздействовали, как на сосну на утесе? Докладчик: нуууу, пробовали и ветерком, феном на растение дули. Вопрос из зала: и каков эффект? Докладчик: растение высохло и сдохло.

Кстати, эта проблема механической чувствительности растений вылезла неожиданным боком. У нас тут в хайтех теплицах растения ездят на транспортерных лентах, ну так, чтобы их со всех сторон посветить, подвезти к камере и сфотографировать. И эта езда и потрясывание конечно же распознаются растениями и все контрольные эксперименты идут лесом.
Откровенно говоря, сначала хотела про политику украинскую, потом опять про политику российскую, теперь выборы всякие разные европейские. У меня ж тоже мнение есть. Но решила не повышать энтропию, решила себя отвлечь и других тоже.

Пока я по каратешным сборам шатаюсь, мой муж по другим тусовкам тусуется. Вот было днями собрание секции ирисоводов немецкого общества цветоводов. Да-да, готовит он тоже отлично. Будет пару слов об ирисах. Ирисы, я вам скажу, в загоне. Во-первых, как срезочный цветок ирис так себе. Стоит не долго, нетранспонтабельный. Во-вторых, ландшафтные дизайнеры не очень любят ирис, чуть ниже скажу почему. А виноваты в этом, как всегда, американцы. Откровенно говоря в геноме ирисов уже столько наворотили, а приехали в тупик.

Сейчас особенно модные бородатые ирисы. Вот на картинках, за исключением последнего.

i10 i9 i7 i6

i4 i3 i2 i1

IMG_3071k IMG_3027r IMG_3026r IMG_3055r

Это культурный искусственно созданный ирис, который населектировал Майкл Фостер примерно лет сто назад. Не то, чтобы до этого ирисы никто не скрещивал, но тут был удачный момент. Началось, правда, все не с него, а с Артура Джона Блисса. Он насобирал на балканах ирисов Iris amoena, Iris neglecta, Iris plicata, Iris variegata и Iris squalens.

Потом его знакомый W. R. Dykes присмотрелся к ирисам и сказал что-то вроде: " слушай, вот я думаю, что Iris amoena это никакой не дикий вид, а гибрид. Вот сам попробуй крестить Iris pallida и Iris variegata, посмотришь, что получится".
В общем, Блисс скрестил Iris pallida и Iris variegata и получил клевий гибрид, действительно похожий Iris amoena. Вот тут есть картинки исторических гербариев.

Теперь внимание. Это все диплоидные растения. А Фостер придумал скрестить Iris amoena с тетраплоидными азиатскими ирисами Iris cypriana, Iris mesopotamica, Iris ricardi, Iris amasia. Как это у него получилось - загадка. Видно, что-то там намутировало в клеточном цикле, но факт, что в результате родились гибридные тетраплоидные пра-пра-прабабушки современных бородатых ирисов ‘Caterina' 1909, ‘Kashmir White', 1912 и ‘Crusader', 1913. А тетраплоиды это огого! Вот их продали в Америку, где в это время наблюдался ирисовый бум, пока Европа первую мировую отрабатывала. В 1920 году образовалось американское ирисовое общество, которое наводнило рынок потомками этих нескольких гибридизаций. Причем сейчас ежегодно американцы выпускают 1200 новых сортов ирисов.

То есть мы видим, что история современных бородатых ирисов имеет генетическое бутылочное горло со всеми вытекающими из него последствиями. Никто на устойчивость к болезням не селектировал. Там в Америке огромные фирмы с интенсивным земледением. Растения не успевают заболеть, а если и заболеют, то их или пристрелят, или вылечат. Ну и хобби-потребители падкие на цветок, а не на декоративность в саду. Какое-то время немецкие селекционеры бодались за право законодателей моды - бородка такого цвета, бородка сякого цвета, лепестки стоячие - висячие, ооо, нет, сейчас, разумеется, гофрированный край в моде и контрастный цвет лепестков. Но в результате неустойчивые ирисы выглядят на клумбах неэстетично - пожелтевшие листья портят вид, а в каталогах все падкие на американские гофру и рококо. В общем, фирмы перепрофилировались на махровые лютики, а ирисы едва теплят существование, хоть немецкие ирисоводы придумали улучшать устойчивость и декоративность зеленых ирисовых лужаек.
Приз за самую быструю реакцию на паскудную новость, уходит [livejournal.com profile] freeresearcher. Он первый и единственный спросил меня, что у нас тут происходит. Ибо филиал BASF, который переведут в США, пока еще находится в соседнем от меня здании.

Так что читайте скоро мои исклюзивнея комментарии в москаю ньюз!
Спешиал для тех, кто следит за историей с китайской публикацией. Опубликован эратум. Отдельная благодарность Злому Критику Большому Скептику [livejournal.com profile] uncle_doc - с него все, собственно, и началось. На то и волки, чтобы овцы не дремали.
Однажды мне позвонил журналист Сноба Илья Колмановский и сказал: «У меня есть предложение, от которого ты не сможешь отказаться. Ты поедешь в Швейцарию и встретишься с одним человеком, а потом нам об этом расскажешь. Я вышлю тебе статью о нем. Ты разберешься и я уверен, что это будет интересно».

В моей повседневной жизни возможность таких приключений случается крайне редко и я вдруг согласилась. Так началось одно из самых удивительных путешествий.

Мой путь лежит в городок Дюбендорф неподалеку от Цюриха в один из многочисленных филиалов крупнейшей в мире швейцарской компании Givaudan, которая специализируется на разработке ароматов для парфюмерной и пищевой промышленности. На железнодорожном перроне дождливым утром меня встречает невысокий, немного сутулый пожилой человек с копной белоснежных седых волос, как у Альберта Эйнштейна. На нем мягкими складками черный сюртук, накинутый на белоснежную рубашку. Это Роман Кайзер – один из самых известных в мире химиков-парфюмеров, специалист в реконструкции цветочных ароматов. Я немного робею. Согласитесь, не каждый день меня встречают на перроне выдающиеся парфюмеры, похожие на волшебников. Мы следуем в научно-исследовательский центр, где в1968 он начал карьеру химиком-лаборантом, а в 1995 году получил почетную степень доктора наук в Швейцарской высшей технической школе Цюриха.



О чем поведал мне Роман Кайзер можно узнать в статье Лаборатория исчезающих ароматов. Конечно же, в статье поместилось только несколько примеров. А я теперь могу рассказывать о ароматах вечно. Более того, Роман Кайзер поистине энциклопедический кладезь и натуралист, каких сейчас мало. Так что спрашивайте, если кому чего интересно.
Из New Scientist via [livejournal.com profile] giggster Evolution's X factor: Shuffling up new species
Поскольку статья требует подписки, то я пошуршала по сусекам и обнаружила, что ее уже успели стащить на растерзание в форум. Тут ее можно найти в полном доступе.

Затравка: Darwin described the creation of new species as the "mystery of mysteries". Could the solution be found in a single gene?

Речь идет об истории открытия одного гена с прозаическим названием Prdm9. Этот ген, похоже, предотвращает межвидовое скрещивание у млекопитающих. Сам факт, что эволюция этого гена приводит к гибели гибридного потомста, уже удивителен. Гены, они ж эгоистичные и эволюция гена как бы должна идти в ногу с повышенной выжываемостью потомства. А тут как раз случай навыворот. Что это за ген, что за продукт он кодирует, как он приводит к предотвращению переопления межвидовых скрещиваний и что еще нашли про него интересного - читайте в статье. Лучше я не напишу, а переводить сейчас некогда.
Ну успела еще выветриться свежесть предыдущей серии, как повалили новости с этими плюрипотентрыми клетками.

У меня сейчас нет времени глубоко рыть и объяснять. Так что ограничусь ссылками и многозначительным мычанием.

Итак.
Раз. via [livejournal.com profile] user_mz MicroRNA cocktail helps turn skin cells into stem cells.

Это в том же La Jolla, но от других авторов (ну как они там локтями не толкаются на ниве прямого перепрограммирования?). Речь идет о том, что в бульон для культивирования клеток добавляют микроРНК, которые блокируют гены, мешающие перепрограммированию. Я где-то здесь в комментариях рисовала корявую сильно упрощенную картинку, призванную проиллюстрировать, как микроРНК блокируют работу других генов. Ген А там - последовательность кодирующая хитрую шпильку, которая специфически может способствовать разрушению РНК гена Б. Вот в этой работе, на которую я дала ссылку, там обнаружили такие микроРНК, которые важные в регуляции и добавили их в среду для репрограммирования.

Два. via [livejournal.com profile] stanpolozov Human cells reprogrammed into multipotent stem cells display fundamental differences from true embryonic stem cells. Это не очень веселая новость, но в общем-то никто и не предполагал, что все будет просто. Речь о том, что не смотря на грандиозные успехи перепрограммирования, полного окончательного перепрограммирования не происходит. У геномиков есть одна головная боль - эпигенетика, которая еще до конца не понятна. Некоторые признаки могут квази наследоваться, не будучи записанными в генной последовательности. Геном (который ДНК) может метилироваться в разных местах (к некоторым цитозинам присоединяется метильная группа), что приводит к проблемам в считке генов. Это может быть как закономерный процесс в развитии, так и аберрантный. Так вот, статья о том, что в iPSC наблюдаются аберрантное метилирование там, где его быть не должно, что отражается на общем красивом процессе перепрограммирования.
Tags:
Постоянные читатели этого блога наверняка заждались новостей о iPS. Откровенно говоря, я и сама уже отчаялась. Шутка ли, полтора года без прорывов. Непорядок.
Итак, продолжение сериала. Традиционно краткое содержание предыдущих серий.

Серия 1. 2007 год Начало.
Японский ученый Yamanaka берет дифференицированнную эпителиальную клетку кожи, встаивает в нее генно-инженерным методом четыре гена с помощью вирусов. Гены не простые, а особенные, они регулируют работу других генов. Клетка кожи перепрограммировалась назад в плюрипотентную, размножилась, после чего Yamanaka дифференцировал ее в нервную и мышечную.

Серия 2. 2008 год. Не четыре надо гена, а два.
Немецкий ученый Hans R. Schöler обнаружил, что если взять взрослую стволовую клетку (см. выше, плюрипотентную), то у нее два из четырех генов уже и так работают. Поэтому есть возможность встроить только два чужеродных, как она уже будет фактически напоминать эмбриональную стволовую, из которой можно сделать любую клетку. Но опять таки, вирусы, с помощью которых эти гены переносятся, никуда не деваются, а остаются в геноме.

Серия 3. 2009 год. Да и эти гены можно потом удалить.
Andreas Nagy из Канады и Keisuke Kaji из Великобритании научились эти гены после переноса вырезать обратно.

Серия 4. 2009 год. А можно и вовсе не встраивать.
С той самой лаборатории James Thomson, из которой в 2007 году вышла первая серия induced pluripotent stem (iPS) cells, вышла новая статья Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences. На сей раз удалось придумать технологию, когда эти гены вообще не встраиваются в геном, а болтаются в цитоплазме и там работают.

Серия 5. 2009 год. Перепрограммировать в стволовую, а затем в эмбрион.
Сначала сделали induced pluripotent stem (iPS) cells (с двойным набором) по методу Yamanaka со встроенными в геном векторами, слили их, получили тетраплоидные клетки (четверичный хромосомный набор). Эта часть эмбриона будет развиваться в плаценту. Но самого эмбриона там нет. Это как бы машина без шофера. А потом подсадили туда опять induced pluripotent stem (iPS) cells. Это называется комплементация тетраплоидом. И вот уже в этом тетраплоидном окружении стволовые клетки почувствовали себя как дома и начали делиться в эмбрион. Эмбрион подсадили мышке и из него на свет появлся здоровый клонированный организм. Вдумайтесь. Мышку, кстати, зовут 'Tiny'. Кроме 'Tiny', китайцы сообают о 27ми мышах, которые, впрочем, недостаточно здоровые и демонстрируют уродства. Однако 12 мышей прошли главный тест на здоровость: забеременели и дали жизнеспособное потомство.

После такого оглушительного успеха на фронте induced pluripotent stem (iPS) cells наблюдалось относительное затишье. Прорыв был сумасшедший, ничего нового в этой технологии уже сказать вроде бы нельзя. Можно только совершенствовать разработанные технологии.

Но вот новое слово в технологии.
На этот раз перепрограммировали клетку кожи в клетку сердечной мышцы, лаборатория Sheng Ding в Scripps Research Institute в La Jolla. При этом клетку не доводили до состояния полной плюрипотентности, а начали перепрограммировать значительно раньше. Первые мышечные сокращения кардиоцитов стали наблюдать уже через 11 дней.
Tags:
Недaвно коллеги докладывались, мне ужасно понравилось. Просто на глазах разворачивается история древних молекулярных событий. Захватывает неимоверно.

В природе есть интересное явление апомиксис. Это размножение без оплодотворения. Ну вы помните, пестики, тычинки, пыльца, пчелы. При апомиксисе формирование зародыша стартует из материнской клетки. Никакого папы пыльника не надо. Интересной моделью служит зверобой.

Зверобой есть нормальный, который обычно оплодотворяется и апомиксисный. В его геноме что-то произошло, что пыльца стала ненужным артефактом, тем не менее семена отлично формируются. Генетики долго с ним возились. Определили, наконец, геномный локус. Назвали его HAPPY ( от слова счастье Hypericum APOSPORY). Прочитали даже этот локус. Там куча всяких генов, не генов и непонятно генов ли или псевдогенов. Даже роль определенных в нем генов и то, под вопросом, но что характерно.

Сравнили этот локус у нормального зверобоя и у апомиксисного, чтобы сравнить, что там такое произошло, что привело к весьма девственному размножению. Оказалось, что этот локус когда-то в дремучей древности подвергся зверской бомбардировке мобильными элементами - транспозонами. Он выглядит как поле брани, нашпигован этими транспозонами, как снарядами. Просто какой-то метеоритный дождь. Почему так произошло, непонятно, но оказалось весьма полезным приспособлением.

Исследования продолжаются, а кому интересно, предварительные результаты можно посмотреть здесь. Свежая публикация.

Напоминаю, что у человека миллион мобильных элементов, которые только и ждут подходящий момент, чтобы побомбить чего. Мужики, смотрите в оба!
Давно собиралась рассказать, да руки не доходили.

В организме человека специальными клетками В-лимфоцитами синтезируются специальные белки иммунологлобулины или антитела. Они плавают в сыворотке крови или присутствуют на мембране других клеток иммунной системы. Особенность этих белков в том, что они могут специфически связываться с чужеродными веществами – антигенами. Таким образом иммунная система распознает чужака. Свойство прочного связывания антител с антигеном само по себе замечательный факт и давно под прицелом биотехнологов, поскольку именно это свойство можно как-то приспособить для чего-то полезного. )
Подготовительная литература к сегодняшнему анонсу NASA
"Аn astrobiology finding that will impact the search for evidence of extraterrestrial life":

Arsenic in the Evolution of Earth and Extraterrestrial Ecosystems
Ronald S. Oremland, Chad W. Saltikov, FelisaWolfe-Simon,and John F. Stolz


Судя по пышности анонса, будет что-то весьма спекулятивное.

Profile

progenes: (Default)
progenes

June 2017

S M T W T F S
    123
45678910
11121314151617
181920 21222324
252627282930 

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jun. 23rd, 2017 05:08 am
Powered by Dreamwidth Studios