Рубрика «Биотехнологии» - 69

Создан первый жизнеспособный полусинтетический организм с шестью основаниями - 1
Стандартная молекула ДНК с четырьмя основаниями A, T, G, C. Американские учёные добавили к ним синтетические основания X и Y из трифосфатов. Графика: Deco Images II / Alamy/Alamy

Натуральный генетический алфавит земной жизни ограничен двумя парами оснований аденин-тимин (A-T) и гуанин-цитозин (G-C). Всё многообразие жизни на планете программируется, копируется и воспроизводится с помощью цепочек ДНК, образованных всего четырьмя азотистыми основаниями нуклеотидов. Эти основания одинаковы у всех — у дуба, пингвина, бабочки и человека, они только располагаются в разном порядке. Так было до 2014 года, когда учёные из Научно-исследовательского института Скриппса сконструировали первый живой организм с шестью основаниями на базе бактерии E.coli. Две основные пары A, T, G и C дополнили синтетической парой X и Y, которая функционирует вместе с природными.

Теоретически, такие организмы способны хранить и передавать больше информации через ДНК, чем обычные организмы. И это открывает двери для достижения фундаментальной цели синтетической биологии: создания новых жизненных форм и новых синтетических функций в существующих организмах.
Читать полностью »

image

Самые маленькие беспилотные летательные аппараты похожи на насекомых во многих отношениях, но не могут превзойти их в маневренности и эффективности. Пройдет еще очень много времени, прежде чем ученым удастся создать универсального солдата, который соединит в себе технологические возможности и природные способности, – робота-насекомого. За последние несколько лет исследователи научились управлять крупными насекомыми с использованием электрических имплантатов – своего рода метод грубой силы с ограниченной реальной пользой.

Теперь ученые из Медицинского института Говарда Хьюза совместно с Draper Laboratory надеются преодолеть ограничения, создав стрекозу-киборга, которая будет сочетать в себе «миниатюрную навигацию, синтетическую биологию и нейротехнологии». Управляя стрекозой, инженеры лаборатории разрабатывают способ генетически модифицировать нервную систему насекомых таким образом, чтобы они могли реагировать на импульсы света. Как только им это удастся, подход, известный как оптогенетическая стимуляция, позволит стрекозе перевозить грузы, вести наружное наблюдение и даже помогать пчелам лучше опылять растения.Читать полностью »

Генетики вырастили 4-недельный эмбрион свиньи с зачатками человеческих органов - 1
Химера крысы и мыши показывает нормальное развитие эмбриона (B) и внутренних органов: почек, сердца, печени, лёгких, поджелудочной железы и мозга внутри организма-хоста (С)

Плюрипотентность — уникальное свойство эмбриональных стволовых клеток, которые могут превратиться в любые из 200 известных видов соматических клеток, в соответствии с заданной программой развития эмбриона и другими условиями. Учёные научились забирать эти клетки у человеческих эмбрионов и культивировать их в лаборатории. Многочисленные опыты показали, что при этом плюрипотентные клетки сохраняют способность дифференцироваться в любые клеточные типы, включая спермии и яйцеклетки.

Но в лабораторных условиях очень трудно вырастить полноценный орган из стволовых клеток, поскольку физиологию человека практически невозможно воссоздать с нуля. Учёные ещё не умеют программировать клетки с такой точностью. Нужна естественная среда, где программа развития клеток в нужный орган активируется сама. Идеальной средой был бы эмбрион человека или примата, но такие испытания запрещены законом. Поэтому учёные нашли выход в использовании эмбрионов физиологически близких к человеку животных — свиньи и крупного рогатого скота. В развитых странах эксперименты над этими эмбрионами пока разрешены.
Читать полностью »

image

Первый сын Ребекки Сакс, Артур, впервые попал в трубу машины МРТ для построения скана мозга, когда ему был всего месяц. Сакс, специалист по когнитологии из Массачусетского технологического института, отправилась туда вместе с ним. Ей было неудобно лежать на животе, расположив лицо рядом с подгузником ребёнка, но она гладила и успокаивала его, пока вокруг них крутился магнит в три тесла. Артур не выказал беспокойства и заснул.

Всем родителям интересно, что происходит в голове младенца, но мало у кого есть возможность выяснить это. К тому времени, как Сакс забеременела, она уже много лет работала с коллегами над разработкой схемы для получения изображений активности мозга у младенцев. Но её предполагаемая дата родов в сентябре 2013 придала проекту импульс, необходимый для его завершения.
Читать полностью »

3D-принтер на Arduino печатает функциональную человеческую кожу - 1

По оценке ВОЗ, ежегодно около 11 млн пациентов в мире нуждаются в пересадке кожи после ожогов, а у 265 тыс. пострадавших повреждения кожи настолько обширны, что ведут к летальному исходу. Пересадка кожи требуется также в результате различных патологий, инфекций, после операций по удалению раковых опухолей, из-за генетических и соматических болезней.

Обычно для восстановления кожи используются аутогенные трансплантаты, когда участок кожи берут у самого реципиента. К сожалению, при большой площади ожогов бывает невозможно найти подходящие участки в достаточном количестве.
Читать полностью »

Учёные изобретают новый способ борьбы с раком через распознавание самых первых признаков болезни

image

В 2017 рак может стать номером один. Это будет разочаровывающая победа, если учесть, что сердечные заболевания убивали в США больше людей ежегодно уже почти сто лет. Но сюрпризом это не станет: количество смертей от заболеваний сердца и инсультов уменьшается, а рак держит свои позиции, постоянно сокращая разрыв между ними. И если он не станет первым в этом году, то скоро это всё равно произойдёт.

Но сейчас появилась новая идея по поводу того, почему мы так долго проигрываем войну раку: наша стратегия боя неверна. Мы обычно ждём, пока опухоль не разрастётся достаточно, чтобы её можно было почувствовать или увидеть, прежде чем атаковать её. Но из-за этого ожидания мы часто встречаемся с врагом, в результате многолетней эволюции превратившимся в хитроумную бестию, полную причудливых мутаций, позволяющих ей препятствовать любому лекарству.
Читать полностью »

(предыдущая статья цикла: geektimes.ru/post/283686)

Логика включения оперонов разных путей обмена веществ у кишечной палочки близка к элементам AND и OR. Поэтому на их основе можно сделать генную конструкцию, реализующую произвольную логическую схему (не слишком сложную). Существуют программы, например Cello, которые из описания логики на языке Verilog делают последовательность генной конструкции, реализующей эту логику.

image

Cложнее оказывается обратная задача: из последовательности природной ДНК получить описание логики ее регуляции. Начнем с простых случаев, где нет сложных петель обратных связей и интеграции множества сигналов на одном опероне. Почти вся регуляция генов кишечной палочки удовлетворяет этим условиям. Если взять все известные регуляторные связи между генами кишечной палочки и построить сеть из них, то можно подсчитать статистику «мотивов» этой сети (способов соединения элементов) и выделить самые часто используемые.
Читать полностью »

Женщину в США убила бактерия, устойчивая ко всем антибиотикам - 1
Группа резистентных энтеробактерий. Фото: Центр контроля и предотвращения заболеваний США

До изобретения антибиотиков было обычным делом, что люди не доживали до 30 лет, умирая от инфекционных заболеваний. Если не изобретать новые антибиотики, то эти времена могут вернуться.

Специалисты знают, что в результате естественного отбора посредством случайных мутаций у микроорганизмов вырабатывается устойчивость к отдельным антибиотикам. Микробы способны переносить генетическую информацию об устойчивости к антибиотикам путём горизонтального переноса генов. Это прямая демонстрация эволюции в живой природе, когда живое существо изменяет свои характеристики, чтобы стать полностью устойчивым к вредным условиям внешней среды. В данном случае вредные условия внешней среды — это деятельность человека. Учёные считают, что резистентность к антимикробным препаратам проявляется в результате постепенного накопления мутаций со временем, хотя она может возникнуть и в результате целенаправленного изменения генома возбудителя заболевания.
Читать полностью »

image

В 1928 году биолог по имени Дитлеф Рустед (Ditlef Rustad) поймал необычную рыбу на берегу Bouvet Island в Антарктике. У «белой рыбы-крокодила», как ее описал Рустед, были большие глаза, объемный рот, полный зубов и прозрачные плавники, похожие на длинные перья. Рыба была очень бледной, в некоторых местах ее тело было таким же белым, как снег, в то время, как другие части тела были практически прозрачными. Ещё норвежские китобои в XIX веке рассказывали, что в далёкой Антарктике, у острова Южная Георгия в юго-западной части Атлантического океана, водятся странные рыбы с бесцветной кровью, которых они и окрестили «бескровными» и «ледяными». И теперь эти рассказы, считавшиеся учеными вымыслом, оказались правдой.

Когда Рустад провел изучение рыбины, он понял, что ее кровь практически бесцветна — нигде не было ни капли красного. Ее жабры тоже были странными: окрашенные в белый цвет, они по консистенции напоминали йогурт, если можно привести такое сравнение. У той же трески жабры красные, как и у большинства других рыб. Все благодаря большому количеству кровеносных сосудов, которыми пронизан этот орган. У белокровных рыб сеть сосудов вообще гуще, чем у обычных рыб, в особенности, в жабрах.
Читать полностью »

Оборудование операционной для коррекции зрения - 1

Это фотоэкскурсия, дальше будет 70 фотографий из двух операционных блоков для лазерной коррекции зрения.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js