«Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  «Американский Арестович» обещает перемирие в течение двух недель  •  В США суд «заблокировал» Указ Трампа о запрете трансгендерам служить в армии  •  19 марта из российского плена вернулись 197 украинских военнослужащих  •  Илон Маск анонсировал появление через 20-30 лет «Марсианской Народной Республики»  •  Министр обороны Германии Борис Писториус назвал переговоры Трампа с Путиным «игрой с нулевой суммой»  •  Немецкий промышленный консорциум построит в Харькове крупнейший в Европе завод по производству железобетонных конструкций  •  В США арестовали сенатора-трамписта из Миннесоты за попытку растления несовершеннолетней  •  В Кременчуге мужчина подстрелил «ТЦКшника»  •  В США собираются отказаться от назначения Верховного главнокомандующего объединенными вооруженными силами НАТО в Европе  •  Цена на золото вновь выросла до рекордного уровня  •  

Ученые создали микроба-"шпиона", способного записывать информацию в ДНК

23 ноября 2017, 20:56
Просмотров: 823

Био­ло­ги из США пре­вра­ти­ли обыч­ную ки­шеч­ную па­лоч­ку в неуяз­ви­мо­го и неви­ди­мо­го "су­пер­шпи­о­на", на­учив ее за­пи­сы­вать ин­фор­ма­цию о про­ис­хо­дя­щих во­круг нее со­бы­ти­ях в ее соб­ствен­ную ДНК и со­хра­нять ее при пе­ре­да­че по­том­кам, го­во­рит­ся в ста­тье, опуб­ли­ко­ван­ной в жур­на­ле Science.

"Пока наши мик­ро­бы могут од­но­вре­мен­но за­пи­сы­вать сразу три сиг­на­ла раз­ных типов на про­тя­же­нии мно­гих дней. Сей­час мы раз­мыш­ля­ем над тем, что по­доб­ным об­ра­зом можно на­блю­дать и за био­мар­ке­ра­ми, ко­то­рые при­сут­ству­ют в ор­га­низ­ме боль­ных или здо­ро­вых людей", — рас­ска­зы­ва­ет Хар­рис Ванг (Harris Wang) из уни­вер­си­те­та Ко­лум­бии в Нью-Йор­ке (США).

Мо­ле­ку­лы ДНК пред­став­ля­ют собой на­деж­ное устрой­ство по хра­не­нию ин­фор­ма­ции, хо­ро­шо за­щи­щен­ное от оши­бок чте­ния и за­пи­си. Уче­ные пы­та­ют­ся при­спо­со­бить их для хра­не­ния про­из­воль­ных дан­ных с 1988 года, когда аме­ри­кан­ским био­ин­фор­ма­ти­кам впер­вые уда­лось за­пи­сать 7,9 ки­ло­байт ин­фор­ма­ции на мо­ле­ку­лу ДНК и про­чи­тать ее.

К при­ме­ру, пять лет назад био­ло­ги из Гар­вар­да впер­вые "рас­пе­ча­та­ли" книгу на мо­ле­ку­лах ДНК и про­чи­та­ли ее при по­мо­щи обыч­но­го се­кве­на­то­ра ге­но­ма, а год назад уче­ные из уни­вер­си­те­та Ва­шинг­то­на на­учи­лись за­пи­сы­вать изоб­ра­же­ния в нити ге­не­ти­че­ско­го кода и счи­ты­вать их, до­стиг­нув ре­корд­но вы­со­кой плот­но­сти за­пи­си ин­фор­ма­ции.

Все эти под­хо­ды об­ла­да­ют одним общим недо­стат­ком — в них при­ме­ня­ют­ся "голые" мо­ле­ку­лы ДНК, со­хра­ня­ю­щие ста­биль­ность и "чи­та­бель­ность" толь­ко внут­ри про­би­рок и ла­бо­ра­то­рий. Кроме того, все они фак­ти­че­ски яв­ля­ют­ся "од­но­ра­зо­вы­ми" – их можно за­пи­сать и про­чи­тать лишь один раз, что не поз­во­ля­ет ис­поль­зо­вать по­доб­ные си­сте­мы "ге­не­ти­че­ской па­мя­ти" как пол­но­цен­ную за­ме­ну со­вре­мен­ным но­си­те­лям ин­фор­ма­ции.

В про­шлом году из­вест­ный мо­ле­ку­ляр­ный био­лог Джордж Черч лик­ви­ди­ро­вал эту про­бле­му, при­спо­со­бив бак­те­ри­аль­ный "ан­ти­ви­рус", си­сте­му CRISPR/Cas, для по­сле­до­ва­тель­ной за­пи­си ин­фор­ма­ции в ДНК мик­ро­бов, пре­вра­тив ее в свое­об­раз­ную "флеш­ку".

Ванг и его кол­ле­ги со­вер­ши­ли сле­ду­ю­щий ло­ги­че­ский шаг – они по­ме­ня­ли ра­бо­ту CRISPR/Cas таким об­ра­зом, что эта си­сте­ма на­ча­ла сама ре­а­ги­ро­вать на сиг­на­лы, по­сту­па­ю­щие из внеш­ней среды, и за­пи­сы­вать ин­фор­ма­цию о том, когда и как они на­ча­ли воз­дей­ство­вать на мик­ро­ба.

Для этого уче­ные вста­ви­ли внутрь обыч­ной ки­шеч­ной па­лоч­ки две до­пол­ни­тель­ных нити ДНК, скру­чен­ные в коль­цо. В одной из них со­дер­жал­ся сам ге­ном­ный ре­дак­тор, а во вто­рой – осо­бая по­сле­до­ва­тель­ность ге­не­ти­че­ских "букв"-нук­лео­ти­дов, за­став­ляв­шая это коль­цо ДНК ко­пи­ро­вать само себя.

Как рас­ска­зы­ва­ет Ванг, CRISPR/Cas был мо­ди­фи­ци­ро­ван таким об­ра­зом, что он на­чи­нал встав­лять новые фраг­мен­ты ДНК в геном мик­ро­ба не при по­яв­ле­нии новых ви­ру­сов, а через стро­го от­ме­рен­ные про­ме­жут­ки вре­ме­ни. 

При от­сут­ствии внеш­них сиг­на­лов в "ан­ти­ви­рус­ную биб­лио­те­ку" бак­те­рии, с ко­то­рой вза­и­мо­дей­ству­ет белок Cas1, по­па­да­ет слу­чай­ный набор "букв" из ДНК самой ки­шеч­ной па­лоч­ки, а при их по­яв­ле­нии – фраг­мент вто­ро­го коль­ца, в ко­то­ром со­дер­жит­ся ген ви­ру­са P1. Эти из­ме­не­ния не про­па­да­ют из ДНК мик­ро­ба при его де­ле­нии и со­хра­ня­ют­ся в ге­но­ме его по­том­ков на про­тя­же­нии мно­гих по­ко­ле­ний.

Бла­го­да­ря этому ки­шеч­ная па­лоч­ка пре­вра­ща­ет­ся, как вы­ра­жа­ют­ся сами уче­ные, в свое­об­раз­ный мо­ле­ку­ляр­ный "дик­то­фон", ко­то­рый непре­рыв­но за­пи­сы­ва­ет все сиг­на­лы, по­сту­па­ю­щие из внеш­ней среды. В роли плен­ки в дан­ном слу­чае вы­сту­па­ет "ан­ти­ви­рус­ная биб­лио­те­ка" CRISPR, а в роли мик­ро­фо­на – вто­рая коль­це­вая мо­ле­ку­ла ДНК.

Как по­ка­за­ли даль­ней­шие опыты, мик­ро­бы могут вести по­доб­ную "слеж­ку" на про­тя­же­нии 8-10 дней без се­рьез­ных по­след­ствий для себя и по­яв­ле­ния неис­пра­ви­мых оши­бок в их ДНК. Более слож­ные и про­дви­ну­тые вер­сии этих "шпи­о­нов" от мик­ро­ми­ра, как от­ме­ча­ют уче­ные, могут иг­рать роль ме­ди­цин­ских сен­со­ров, де­тек­то­ров раз­лич­ных отрав­ля­ю­щих или ра­дио­ак­тив­ных ве­ществ, а также ре­шать дру­гие слож­ные за­да­чи.

в этом разделе