NatComm: Открыт способ быстрее и дешевле синтезировать искусственные хромосомы

Новая революционная методика, изобретенная исследователями Дорнсайфского колледжа литературы, искусств и науки при Университете Южной Калифорнии, может произвести революцию в области синтетической биологии.

Метод, известный как CReATiNG (Cloning Reprogramming and Assembling Tiled Natural Genomic DNA), предлагает более простой и экономически эффективный подход к созданию синтетических хромосом. Он может значительно продвинуть генную инженерию и обеспечить широкий спектр достижений в медицине, биотехнологии, производстве биотоплива и даже освоении космоса.

CReATiNG работает путем клонирования и сборки естественных сегментов ДНК дрожжей, что позволяет ученым создавать синтетические хромосомы, которые могут заменить свои родные аналоги в клетках. Инновационная техника позволяет исследователям объединять хромосомы разных штаммов и видов дрожжей, изменять структуру хромосом и удалять несколько генов одновременно.

Ведущий исследователь Ян Эренрайх, профессор биологических наук в Университете Южной Калифорнии в Дорнсайфе, говорит, что этот метод значительно превосходит существующие технологии.

С помощью CReATiNG мы можем генетически перепрограммировать организмы сложными способами, которые ранее считались невозможными даже с такими новыми инструментами, как CRISPR, — сказал он.

Это открывает мир возможностей в синтетической биологии, углубляя наше фундаментальное понимание жизни и прокладывая путь к революционным приложениям.

Исследование было опубликовано 20 декабря в журнале Nature Communications.

CReATiNG делает сложные исследования проще и дешевле

Область синтетической биологии возникла как способ для ученых взять под контроль живые клетки, такие как дрожжи и бактерии, чтобы лучше понять, как они работают, и позволить им производить полезные соединения, такие как новые лекарства.

За последние десять лет появилась новая форма синтетической биологии, называемая синтетической геномикой, которая предполагает синтез целых хромосом или целых геномов организмов, — говорит Эренрайх.

Особенность большинства исследований в области синтетической геномики заключается в том, что они предполагают создание хромосом или геномов с нуля с помощью химически синтезированных фрагментов ДНК. Это огромный объем работы и очень дорого.

Однако альтернатив не было — до сих пор.

CReATiNG дает возможность использовать природные фрагменты ДНК в качестве деталей для сборки целых хромосом, — говорит первый автор исследования, постдокторант компании Agilent Алессандро Корадини.

Метод делает передовые генетические исследования более доступными, значительно снижая стоимость и технические барьеры, что позволяет ученым находить новые решения для некоторых из наиболее актуальных проблем в науке и медицине на сегодняшний день».

CReATiNG может помочь медицине, освоению космоса и многому другому

Результаты исследования особенно важны с точки зрения их потенциального применения в биотехнологии и медицине. CReATiNG может привести к более эффективному производству фармацевтических препаратов и биотоплива, помочь в разработке клеточной терапии таких заболеваний, как рак, и проложить путь к методам биоремедиации окружающей среды, например, созданию бактерий, потребляющих загрязняющие вещества.

Возможно, этот метод даже поможет людям жить в течение длительного времени в космосе или других суровых условиях. Ученые могли бы однажды использовать CReATiNG для создания микроорганизмов или растений, которые могли бы процветать на космических станциях или во время дальних космических путешествий, хотя исследователи предупреждают, что это потребует больших будущих исследований.

По словам исследователей, одним из самых поразительных аспектов исследования является то, как перестановка сегментов хромосом в дрожжах может изменить скорость их роста: некоторые модификации приводят к ускорению или замедлению роста на 68%. Это открытие подчеркивает глубокое влияние, которое генетическая структура может оказывать на биологические функции, и открывает новые пути для дальнейшего изучения этих взаимосвязей.

20.12.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса