Гены и безопасность

[progenes]

Технология работы с генами подошла к такому рубежу, перед которым соображения об опасности "конвернциональных" ГМО выглядят как детский лепет.

Например, я сейчас занята анализом более чем 50ты тысяч генных последовательностей одновременно. Как это делается. Я выделила из растительных тканей РНК. Это несложно. Затем с помощью фермента обратной транскриптазы я "переписала" их в последовательности ДНК. Это называется кДНК. Это тоже несложно. Затем я отправила их на секвенаторную фирму для прочитки. На выходе я получаю обычный текстовой файл, который простой и незамысловатый. Выглядит вот так ) :

>Ps2001
CTTAATAAAACCCCTCGCGTTGATGAAACTTGAAGGGTAAAAATGAATTAACCCAGGCAA
CTCACCAATATTAGAAGCCTGAGTTGGTGAAAATATTCTACTATACACGTGAGGACAATA
>Ps2002
CCATCTGCCACTCATGTCAATCAGAATCAATTATTAAACCTTACATCCAGTGAAGGGAGG
CGAGAGCCATCTGGAAATTTGTCAACTACCAGCATGACTGATGCTCAAGCTGCAGGGAAG
>Ps2003
ACGGGGAAACGGGACGATTCAGAACTGTGTGACAAAGAGACTCCGAAAGAGTGAAACGGA
AAAATGGGAAGGAAGAAAGGGTAATGTCGAATTCGAGGAATCTCCACCGGACGATTTTGA
TCCGGCGAATCCTTACAAGGATCCGGTGGCTATGTTGGAGATGAGGGAACACATCGTCAG
AGAAAAATGGATCCAAATTGAAAAGGCTAAGATTATTAGGGAAAAGCTTCGTTGGTGTTA
>Ps2004
AATCTTGTTTGAAACAAAAAAGTAATCGCTAAATTCAAAATCAATCTTGTACCAGTACAA
TAAAAAGAACAAAAAATAAAACAAACTGCATAACAAGGTAAAAACAAAATACTCAAACAA
AAAAACAAAACTAAGGAAAAATAGCAACCCACGCCAGAGTTTGCCGGGAATGTAAGTTTT

Я немного пообрезала последовательности для удобства. Обычно они длиннее. Как мы видим, все последовательности разделены тэгами ">" и содержат какое-то условное название: одно название - условно говоря один ген. Как я уже сказала, в файле сейчас около 50 тыщ последовательностей, но сегодняшние возможности позволяют за раз получить пару миллионов. Что мне с ними делать?

Следующий этап работы с этими последовательностями называется сравнительная геномика: надо взять эти последовательности и сравнить с уже известными. Я могу сравнивать как поодиночке, так и все одновременно. Я могу также сравнивать как нуклеотидные последовательности, так и виртуально протранслировать эти последовательности в белок и сравнить с базами данных белков. Это все делается в полностью открытых для всех базах данных и называется это сравнение BLAST (аббревиатура от Basic Local Alignment Search Tool). На лабораторном жаргоне это называется "бластить". Это не просто, это очень просто. Каждый из вас может это сделать и узнать, на какой ген похожа последовательность >Ps2001.

Для этого надо зайти на эту страничку и скопировать в окно последовательность, которую охота пробластить, нажать внизу страницы большую кнопку BLAST и подождать. Можете для интереса попробовать с первой последовательностью и убедиться, что она похожа на некую последовательность из чечевицы. Практически все генные и геномные последовательности хранятся в этой базе данных и каждая из них имеет вот такую учетную карточку, где написано, что это за ген, кем и когда выделен, из какого организма и если известна его функция, то и это тоже указано. Там есть также практически все геномы, которые просеквенированы, а также геномные последовательности вирусов.

Когда я узнала побольше об этой последовательности и она оказалась для меня интересной, я могу выделить ее из генома в целом виде в помощью ПЦР. Это называется клонирование. Теперь эта последовательность у меня в виде материальной молекулы. Если мне лень возиться с клонированием, то я можу отравить последовательность на фирму и они мне насинтезируют. Я также на свое усмотрение могу изменить нативную последовательность, например с целью поизучать эффект от мутации. Вот тут начинается то, ради чего я пишу этот пост.

Сегодня на рынке несколько фирм, предлагающие подобный сервис. Например DNA2.0 в Америке или Geneart в Германии, которые обслуживают всю Европу. Виртуально любой желающий может заказать там молекулу ДНК любого гена на свое усмотрение. И это может быть не добрый растительный ботан с геном гликозил гидролазы, который работает в наглухо зарегулированном научном учреждении, а злодей-биотеррорист с мутантным геном вруса оспы, который в конкурентной гонке за постоянную позицию в университете проиграл, но навыков клонирования не утратил, потому особенно зол.

В общем ситуация ясна и требует назамедлительного решения. Поэтому генные синтезаторы прикинули и решили создать security coalition, которая называется International Gene Synthesis Consortium (IGSC), а также выработать стратегию защиты. Таким образом, скоро лафа для хобби-бластеров закончится. Все заказанные гены на синтез будут проходить обязательную проверку на потенциальную опасность.

Comments

[pogorily.livejournal.com]

Как вы думаете, почему идет довольно активная борьба с нелегальной торговлей оружием, но даже не слышно особо на тему нелегального его производства?
В обычном оружии ведь "ничего такого" нет - слесарка, штамповка, токарные работы и т.п.

Собственно, делают палестинцы какие-то "реактивные снаряды из водопроводных труб", но столь примитивные, что боевая эффективность их ничтожна. А что посерьезнее - покупается.

Смутно предполагаю, что с биологическими материалами что-то аналогичное.

[0lenka.livejournal.com]

Дык специфика :) кустарная артель в принципе не может выпустить такое количество оружия, чтобы оно как-то серьезно повлияло на ход конфликта. Ну пять ружей в день выпустит, ну поднапряжется - полсотни в неделю... маломальский торговец оружием работает в других масштабах. А биологическое оружие воспроизводится само, дайте шанс только. И само же подстраивается, чтоы распространиться побыстрее.
Но, в общем, по биологическому оружию учебников нет, так что я не специалист. Ясно, что там все не так просто - сложно получить нужный материал, обеспечить нужную вирулентность, инкубационный период нужной длины, доставить в людное место - но ведь, насколько я понимаю, это все равно на порядок проще, чем распылить газ в вентиляции метро, подложить бомбу в поезд или угнать самолет.

[pogorily.livejournal.com]

С оружием все проще. Заводское его производство настолько дешевле кустарного, что оправдывает все сверхприбыли нелегальных торговцев оружием.

Я имею предстваление об истории оружия с античности (бронза, камень, копья с обожженными концами без наконечников) до наших дней. В давние времена временами применяли "бактериологическое оружие". Труп умершего от чумы забрасывали в осажденную крепость катапультой, потом там эпидемия чумы. И то не факт что вследствие забрасывания трупа, может, крысы занесли (ведь если есть умерший от чумы, значит, чума есть рядом с крепостью, а крысы туда-сюда шастают). Условия же для эпидемии в крепости, где на малой площади народ очень тесно скучен, хорошие.
Но впоследствии, в новое и новейшее время, никто не применял бактериологическое оружие. Хотя занимались вопросом многие, в том числе такие отморозки как японцы.

А причина проста. Как и причина того, что после первой мировой химическое оружие применялось лишь эпизодически, в колониальных войнах. И химическое и бактериологическое оружие - слабое и малоэффективное. Пугалки, а не реальные средства.
Кстати, и "ядерного терроризма" (например, попыток загрязнить что-то радиоактивными отходами, которых от ядерных электростанций немало получается) не было ни одной попытки.

И я очень сомневаюсь, что можно без серьезных массовых испытаний сделать хоть что-то болезнетворное, приближающееся по эффективности к возникшим естественной эволюцией болезням.
Ведь все успехи, например, ГМО - это результаты весьма объемных работ (с обязательными испытаниями полученных результатов). А распространение болезней - там столь тонкие механизмы, что не верится в хоть какой-то успех сразу, без отработки. Отработка же в данном случае - довольно массовое заражение.

[0lenka.livejournal.com]

Опять же времена меняются. Для войны биологическое оружие откровенно неэффективно: работает медленно, малопредсказуемо, цвета формы не различает (недолго и самим заразиться). Но для диверсий и терактов - вполне удобно хотя бы тем, что легко списать на естественные причины. Все-таки индейцев выкосили не столько пули, сколько оспа.

[a-bronx.livejournal.com]

Если списывать на естественные причины, то пропадает весь смысл террора: устрашение ради выбивания себе благ, повышение своего статуса. Если никто не верит, что это дело рук человеческих, что есть угроза повторения, то никто никому ничего не будет отдавать. Террором ради террора могут заниматься только душевнобольные и малограмотные пешки, "нормальные" же организаторы занимаются им ради денег.

[iitkin.livejournal.com]

Отличие ракеты от модифицированной оспы примерно то же, что между ракетой и атомной бомбой. Она очень простая - биологическое оружие - оружие массового поражения (его достаточно использовать один раз и пол Нью Йорка вымрет) и до недавнего времени им занимались только под строгим контролем + специально обородованные помещения + ...Небольшой террорестической организации это было видимо не очень доступно. (Да и вероятность, что заразятся правоверные и наступит полный ... не столь мала, а руководители больших организаций скорее не фанатики, а бизнесмены, далающие бизнес на фанатиках). Но сейчас это стало проще, доступней, дешевле. Нет гарантии, что не найдется какой нить небольшой, воистину правоверной организации.
Палестинцы просто не имеют материалов, из которых можно сделать что то более серьезное. Они очень хотят, просто не могут. Потому что на границе с Газой стоят добрые дяди израильские пограничники и таковые материалы не пропускают.
Кстати вы не правы - касам легко разносит стену жилого дома. Точность не велика, но закон больших чисел работает. В качестве психологического оружия он идеален. Когда у вас раз в сутки-двое начинает звенеть сирена (и один Бог знает куда он попадет)и есть меньше полуминуты, чтобы спуститься в бомбоубежище, я вас обещаю, что нерный тик вы заработаете очень быстро.