![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
progenesНаучились, 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.
Есть такой белок. Называется transcription activator-like effectors (TALE).Этот белочек секретирует бактерия Xanthomonas с целью проникнуть в ядро растительной клетки и включить там нужные для бактерии растительные гены. Особенность этого TALE в его способности распознавать геномные последовательности и с ними связываться. Причем посредине этого белка есть вариабельная аминокислотная последовательность, которая может распознавать разные нуклеотидные участки. И в этом есть определенная закономерность - TAL-код, который недавно взломали . (Сейчас посмотрела, что это была Ула Бонас. Ого!) И оказалось, что конкретная аминокислотная комбинация распознает конкретные нуклеотиды и это можно предсказывать и конструировать.
Теперь к этой липучке приделали ножницы-нуклеазу N, которые режут в том самом месте, где приклеился указатель. Получился такой приборчик два в одном TALEN. После того, как сделан надрез, репаративные системы клетки немедленно попробуют его заделать. Этим можно воспользоваться и сыпнуть к месту разреза нужных нуклеотидов (авось, реперативные системы ошибутся и не то встроят), небольших олигонуклеотидов, которые тоже туда встраиваются или разрезать в двух неподалеку, а при репарации этот маленький кусок просто вылетит. ВОт так.
Раньше, вместо transcription activator-like effectors пробовали использовать липкие цинковые пальцы. Но у них ниже специфичность и сложнее сконструировать. А со взломкой TAL-кода открылись широкие возможности в применении. Причем эти ножницы можно тупо впрыскивать в яйцеклетку или даже в эмбрион и проводить genome editing in vivo с весьма впечатляющей эффективностью.
То есть вы берете тупо любой ген, копируете вот в это окно или сюда, и вам выдают специфическую последовательность ножниц. После чего заказываете синтетическую молекулу ножниц (да-да, по интернету) и приступаете к редакторским правкам.
Хоть я еще думаю, что публикуют только то, что получилось, а что там не получилось и в чем особенности метода будет видно попозже. Но уже сейчас это означает окончательный приход совершенно новой эры в биотехнологию растений и животных. С новыми рисками и с новыми возможностями. Ого-го-го!!!
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.
Есть такой белок. Называется transcription activator-like effectors (TALE).Этот белочек секретирует бактерия Xanthomonas с целью проникнуть в ядро растительной клетки и включить там нужные для бактерии растительные гены. Особенность этого TALE в его способности распознавать геномные последовательности и с ними связываться. Причем посредине этого белка есть вариабельная аминокислотная последовательность, которая может распознавать разные нуклеотидные участки. И в этом есть определенная закономерность - TAL-код, который недавно взломали . (Сейчас посмотрела, что это была Ула Бонас. Ого!) И оказалось, что конкретная аминокислотная комбинация распознает конкретные нуклеотиды и это можно предсказывать и конструировать.
Теперь к этой липучке приделали ножницы-нуклеазу N, которые режут в том самом месте, где приклеился указатель. Получился такой приборчик два в одном TALEN. После того, как сделан надрез, репаративные системы клетки немедленно попробуют его заделать. Этим можно воспользоваться и сыпнуть к месту разреза нужных нуклеотидов (авось, реперативные системы ошибутся и не то встроят), небольших олигонуклеотидов, которые тоже туда встраиваются или разрезать в двух неподалеку, а при репарации этот маленький кусок просто вылетит. ВОт так.
Раньше, вместо transcription activator-like effectors пробовали использовать липкие цинковые пальцы. Но у них ниже специфичность и сложнее сконструировать. А со взломкой TAL-кода открылись широкие возможности в применении. Причем эти ножницы можно тупо впрыскивать в яйцеклетку или даже в эмбрион и проводить genome editing in vivo с весьма впечатляющей эффективностью.
То есть вы берете тупо любой ген, копируете вот в это окно или сюда, и вам выдают специфическую последовательность ножниц. После чего заказываете синтетическую молекулу ножниц (да-да, по интернету) и приступаете к редакторским правкам.
Хоть я еще думаю, что публикуют только то, что получилось, а что там не получилось и в чем особенности метода будет видно попозже. Но уже сейчас это означает окончательный приход совершенно новой эры в биотехнологию растений и животных. С новыми рисками и с новыми возможностями. Ого-го-го!!!
Tags:
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-10-09 01:54 pm (UTC)Если технологии сборки генов удешевятся до уровня 3д-принтеров - их ждет такая же участь.
no subject
Date: 2012-10-09 02:33 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-09 03:01 pm (UTC)Инструменты для секвентирования, сборки и применения "на коленке" появятся примерно в одно время. Ждем. Все к этому идет.
no subject
Date: 2012-10-09 03:39 pm (UTC)no subject
Date: 2012-10-09 07:57 pm (UTC)Заставить работать - это нетривиально. Пока нетривиально, пока нет нужных программ, достаточной мощности компов и аппаратных примочек для их реализации в реальном мире. Но тут нет ни одной нерешаемой проблемы! А если это можно решить - то это будет сделано. И кто захочет - будет этим заниматься.
Уже такие революции прошли в книгопечатании (это была первая). Сейчас все новые авторы, которых берет издательство - прошли через самиздат. И издательство в печать берет именно тех, кого читатели уже оценили.
Такая революция была самая простая - и она прошла первая.
Вторая такая революция прошла для фотографов. Микростоки процветают и там достаточно профессионалов, которые снимают что хотят и с этого живут. Там не только фотографы - там и векторные иллюстраторы и 3д-моделлеры и много еще похожего.
Третья такая - добралась до музыкантов. Сейчас им не получается продавать свою работу только из-за правообладателей - они глушат интернет-проекты, которые могли бы поднять такую индустрию.
Четвертая волна - это видео. Уже сущесвует такое понятие, как веб-сериал http://habrahabr.ru/post/154083/
Это только-только поднимается.
Замечаете, как увеличивается сложность задач?
Сейчас это все только для творческих специалистов - там проще всего.
Рано или поздно доберутся и до реального мира - вот сейчас начинается волна 3д-принтеров (цена железяки от $499), а ссылку на напечатаную автоматическую винтовку я уже давал выше.
Главная проблема с таким производством на коленке - потенциальная опасность для общества. Это вам не пистолет на 3д-принтере. Тут опасность может быть сравнима с атомной бомбой. Как это будут отслеживать и удастся ли это отследить - неизвестно. Потому как если чертежи прибора попадут в сеть, то его можно будет напечатать на 3д-принтере, электронику собрать на готовой платформе Arduino (погуглите что это такое, там можно любую электронику "на коленке" сделать), софт скачать из инета. Конечно, там будет множество "но" - например, резиновые уплотнители или нагревательные элементы не напечатать. Но поверьте - тех, кого проблемы с законом не волнуют - это не задача.
Но посмотрите вокруг - к чему движется все эти направления в технологиях!
Все больше вещей можно делать "на коленке", и их не делают только из-за лени и высокого уровня жизни.
Мир меняется - и меняется очень интересно.
no subject
Date: 2012-10-09 09:44 pm (UTC)Не понял, к чему тут это. Мы же не о компьютерных играх рассуждаем. И потом не забываите, биотехнологии это не 3Д принтер, рынок совсем другой.
no subject
Date: 2012-10-09 10:51 pm (UTC)Общее одно - можно дома "на коленке" овеществить нечто, придуманое другими в другом углу Земли.
Сейчас подходы, уже применяемые к 3Д моделям будут потихоньку переносится на биотехнологии. Пока еще нет ничего - только вот такие наметки, описаные в текущей статье. Но посмотрите лет на пять-десять вперед - это все будет. Собственно, именно об этом я тут с самого начала и говорил.
А компы - каждый шажок требует чуть больших компьютерных мощностей, и когда они появляются - появляются и реализации. Самые слабые мощности требуются для обработки текста - и книжки, написанные и распространяемые через компьютер, появились первыми. Чуть больше мощностей потребовал звук. Еще больше - видео. Потом пришел через 3Д-моделирования. Черед биотехнологий еще не пришел, но уже на горизонте.
no subject
Date: 2012-10-12 10:33 am (UTC)no subject
Date: 2012-10-12 10:54 am (UTC)Но общую картину сейчас можно только на компе рассчитать - поэтому без компов все равно никуда. Если посмотреть в топ суперкомпьютеров - то там либо физику считают, либо генетические исследования.
А сколько лет...
Ну, может вы и правы - но тенденция однозначно такая, как я описал.
no subject
Date: 2012-10-12 09:42 am (UTC)А какая потенциальная опасность у мобильной связи! Ведь любой дурак может прикрутить мобильник к взрывчатке и взорвать ее в нужный ему момент, находясь в безопасности. Как это отслеживать?! Столько мобильников на руках, миллионы... отследить не удастся. Давайте запретим мобильную связь!..
no subject
Date: 2012-10-12 10:50 am (UTC)А во-вторых - мобильная связь это не бубонная чума, которую можно построить вышепреведеными методами.
no subject
Date: 2012-10-12 11:27 am (UTC)