Хочу всё знать 1 часть 35

Хочу всё знать 1 часть 35

Генная инженерия-2017: головокружение от успехов
Исследования не стоят на месте, новые технологии с каждым годом все более уверенно заявляют о себе. Напрямую касается это и сферы генетики, научных достижений в этой области. Представляем вашему вниманию Топ-10 достижений в сфере генной инженерии за 2017 год.
 1. Ученые из Института биологических исследований им. Салка в Ла-Хойе (Калифорния) в начале года заявили о том, что стали на один шаг ближе к возможности выращивать человеческие органы внутри свиней.
В своем последнем исследовании они смогли вырастить внутри свиньи человеческие клетки и создали гибрид человека-свиньи на генетическом уровне. Это повышает вероятность того, что в будущем можно будет выращивать человеческие органы внутри животных для последующей трансплантации.
Впервые удалось создать эмбрионы, объединяющие два больших, отдаленно связанных вида. Ученые позиционируют свое достижение как важный первый шаг к созданию человеческих сердец, печени и почек с нуля.
Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, возглавлявший работу над проектом, говорит, что конечной целью является увеличение функциональных и трансплантируемых тканей или органов, но пока что ученые далеки от этого.
2.Ученые университета Техаса в Остине создали с помощью генной инженерии хлопок с более высокими качественными показателями, скрестив несколько видов растения.
Это первый шаг к новому способу разведения более крепкого, более производительного сорта при помощи процесса под названием эпигенетическая модификация.
В последние десятилетия ученые обнаружили, что многие черты живых существ контролируются не только кодом их ДНК, но и процессом вне ДНК, который определяет, будут ли выражены эти гены. Феномен получил название эпигенетика. Это открывает возможности совершенно новых способов разведения растений и животных.
Путем выборочного включения и выведения генной экспрессии производители могли создавать новые разновидности без изменения генов.
В исследовании ученые Техасского университета A&M и Нанкинского сельскохозяйственного университета в Китае сообщили о создании списка генов и генетических элементов, которые были включены или выключены через естественный процесс, называемый метилированием ДНК.
Исследователи идентифицировали более 500 генов, которые эпигенетически модифицированы между дикими сортами хлопка и одомашненным хлопком. «Это позволит нам дополнить генетическое размножение эпигенетическим», — сообщил профессор молекулярной генетики растений Д. Дж. Сибли.

3.Команда американских ученых обнаружила, что деметилирование ДНК (модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности ДНК. — Авт.) можно применять для процесса созревания томатов. Происходит это за счет активации индуцированных и замедления репрессированных генов.
Во время исследования ученые создали мутант деметилазы из томатной ДНК с использованием технологии редактирования генов CRISPR.
Ученые во всем мире изучали метилирование ДНК в течение последних нескольких десятилетий. Исследования активизировались, когда были сделаны открытия о его важной роли в клеточных процессах у растений и млекопитающих.
«Мы начали с томатов, но нас также интересуют и фрукты, в том числе виноград, груши, яблоки и клубника. В базовом смысле мы теперь имеем более глубокое понимание того, как созревание контролируется эпигенетическими марками», — отмечают исследователи.

4.Группа ученых, возглавляемая исследователями Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (DOE), в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе опубликовала работу по секвенированию генома зеленых водорослей для создания чистой энергии и биопродуктов.
«Этот геном станет важным ресурсом для разработки возобновляемого и устойчивого микрогалогенного биотоплива», — сказала автор исследования Мелисса Рот, докторант-исследователь в лаборатории Niyogi.
Водоросли поглощают углекислый газ и питаются солнечной энергией благодаря фотосинтезу, но Chromochloris zofingiensis (исследуемая водоросль. — Авт.) имеет дополнительное преимущество в том, что ее можно культивировать на непахотных землях и в сточных водах.
Chromochloris zofingiensis является естественным источником астаксантина, антиоксидантом, полученным из диетических водорослей. Астаксантин обеспечивает защиту от окислительного стресса. «Уже ведутся исследования по определению того, являются ли противовоспалительные свойства астаксантина полезными при лечении рака, сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний, диабета и других проблем здоровья человека», — отмечают ученые.
Объединив несколько методов секвенирования, исследователи смогли генерировать сборку генома на уровне хромосом.

5.Ученые Лаборатории Cold Spring Harbor (CSHL) продемонстрировали, как объединение полезных свойств генома может иметь негативные последствия. Они обнаружили случай отрицательного эпистаза в различных томатных растениях. И показали, как использовать эти знания для получения неиспользованного потенциала урожайности растений.
Существует ген одомашнивания, который препятствует росту урожайности, рассказывают исследователи. «Идентифицируя и анализируя подобные случаи отрицательного взаимодействия генов в растениеводстве и животноводстве, мы можем преодолеть существующие барьеры производительности в сельском хозяйстве», — отмечают они.
Исследование проводилось на примере томатов. Каждый плод переносит мутацию гена, которая, вероятно, возникла 8000-10 000 лет назад, на заре сельского хозяйства. Эта древняя мутация вызывала ранние формы одомашненных томатов для производства растений с более крупными зелеными листьями.
Вторая мутация, которая взаимодействует с этой древней мутацией, обнаружена в середине ХХ века. Ее заметили в одомашненных помидорах, посаженных в поле, принадлежащем компании Campbell Soup.
Недавно мутантный ген изменил изгиб в стебле, ведущем к цветкам, — естественном суставе растения. Это снизило урожайность растений.

6.Команда из Университета Дьюка в сотрудничестве с учеными Сельскохозяйственного университета в Китае успешно разработала новый метод, который позволяет повысить устойчивость риса к болезням без снижения урожайности.