Создана генетическая схема

21.10.2012

Биоинженеры из Массачусетского технологического института создали сложнейшую генетическую схему с использованием генов, найденных в бактерии сальмонеллы.

Используя гены как части конструктора, ученые имеют возможность создавать синтетические конструкции, способные выполнять различные функции. Например, ранее ученые из MIT уже создавали бактерий, которые могут реагировать на свет и делать "фотоснимки", а также микроорганизмы, способные обнаруживать низкий уровень кислорода и высокую плотность клеток (данные явления встречаются в опухолях). Однако в большинстве подобных проектов используется небольшое количество известных частей генома, что не позволяет создавать сложные схемы.

Для увеличения сложности схем ученым необходимы компоненты, которые не будут мешать друг другу. Дело в том, что в отличие от электронных схем на кристалле кремния биологические цепи в клетке невозможно физически изолировать друг от друга. В живой клетке клеточные механизмы для считывания генов и синтеза белков перемешаны вместе, и биоинженер должен учесть возможную несовместимость разных частей "конструктора". Чтобы решить эту проблему, ученые тщательно изучили бактерию сальмонеллы. Данная бактерия имеет четко выраженный путь введения белков в клетки человека, что делает ее идеальным образцом для исследований.

В итоге удалось обнаружить 60 различных версий этого пути и у других видов бактерий, при этом выяснилось, что большинство белков, участвующих в каждом из них, были очень разными и не мешали друг другу. Таким образом биоинженеры получили множество новых деталей для своего "конструктора". При этом для уменьшения перекрестных помех между несколькими компонентами будущей схемы использовалась методика направленной эволюции, т.е. мутация генов для создания тысяч их вариантов и выбора наиболее подходящих.

Ученые MIT провели очень большую работу и на выходе получили синтетическую схему, которая способна обнаружить присутствие четырех различных молекул. Данную схему можно применять для программирования живых клеток на выявление определенных химических веществ. В будущем подобные сложные схемы могут выполнять самые разнообразные функции и управлять живыми клетками.

<< Назад: Генетика и история 21.10.2012

>> Вперед: Черный кремний для эффективных солнечных панелей 20.10.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Ночное освещение из живых растений 22.09.2021 Биоинженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали экологичное ночное освещение. Они заявляют, что скоро ночные фонари можно будет заменить светящимися в темноте растениями. Специалисты, которые занимаются нанобионикой, заставили светиться кресс-салат, ромашку, табак, базилик и "слоновье ухо". Для этого был создан люминофор (вещество, способное поглощать энергию и преобразовывать ее в световое излучение) из наночастиц алюмината стронция. Эти частицы образовали на поверхности листьев тонкую пленку. Эксперимент показал, что после 10 секунд воздействия солнечного света или синего светодиода листья могут светиться в течение часа. В течение двух недель их можно непрерывно подзаряжать. Причем, этот процесс не нарушает естественные функции растений, такие как фотосинтез и испарение воды. Ранее американские ученые выяснили, что искусственный ночной свет угрожает биоразнообразию. В частности, он сбивает с толку светлячков и они не могут спариваться. Это может нанести удар по популяции насекомых.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026