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

Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Выращивать кальмаров в аквакультуре пытаю...

Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека
Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека

Способность собак чувствовать боль человека мо...

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов

Новости компаний, релизы

40% профессионалов предпочитают работать удаленно с дачи
Гидрологи СПбГУ первыми в мире показали, что распределение микропластика в водах Ладожского озера зависит от температурного ...
Ученые Казанского аграрного университета нашли способ повысить урожайность картофеля в Татарстане
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
Президенту Узбекистана презентовали вертолет Ансат