34

Редактирование генома. Просто о сложном.

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

От мельчайшего одноклеточного организма до крупнейших существ на земле каждое живое существо определяется его генами. Днк внутри клеток служат для них своего рода руководством. Четыре основных блока называемых основаниями соединяются между собой в определённые последовательности, которые указывают клетке как себя вести. Но благодаря достижениям в области редактирования генов учёным под силу изменить фундаментальные особенности организмов за довольно короткие сроки.CRISPR является новым направлением науки, а также самым быстрым, простым и дешёвым инструментом редактирования генов. Но как появилось это чудо медицины? Как оно работает? И на что способно?

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

(четыре основания: Цитозин, Гуанин, Аденин, Урацил или же C,G,A,U)


Удивительно, но CRISPR это естественный процесс который всегда функционировал как антибактериальная иммунная система. Естественный CRISPR , обнаруженный сначала как защитник одноклеточных бактерий от вирусов использует два основных компонента.


Первый - несколько коротких последовательностей ДНК называемых короткими палиндромными повторами, регулярно расположенных группами (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) или коротко: CRISPR .

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

Каждый фрагмент содержит в себе информацию о том, какие ДНК нужно будет заменить.


Второй - cas белки, ассоциированные с CRISPR , которые разрезают днк как молекулярные ножницы.

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

Cas белок замечает и атакует вирусную ДНК


Когда вирус вторгается в бактерию, белки cas отрезают сегмент вирусной днк. Сделав тем самым химический снимок инфекции.

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

Cas помещает вредоносную ДНК в общее хранилище вредных кодов.


Эта молекула выполняет множество функций в наших клетках, но в случае с CRISPR - РНК связывается со специальным белком Cas9, получившиеся комплексы действуют как разведчики, имеющие доступ ко всем днк цепочкам в клетке. Они ищут совпадения с носимым внутри себя фрагментом, и если находят его - рубят сканируемую цепочку пополам, тем самым выключая её.

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

Cas9 делает копию вредоносного фрагмента


Такой защитный механизм есть у большинства бактерий. Но в 2012 году учёные выяснили как захватить CRISPR чтобы нацелить его не только на вирусную ДНК, но и на любую ДНК, в любых органах и практически в любом организме. Применяя её правильно эта структура становится точным инструментом редактирования генов.


Как это работает в лаборатории?


Ученые меняют определённую РНК соответственную тому гену, которые они хотят изменить, и прикрепляют её к Cas9. Затем Cas9 вводят в организм и эта структура ищет нужный фрагмент цепочки ДНК, а затем режет её. Это главная мощь CRISPR .


Просто внедряя внутрь организма белки Cas9 с разными фрагментами ДНК можно творить с организмом всё что угодно. Грубо говоря - если в организме найти ген, который заставляет организм стареть и вырезать его, фактически можно будет жить вечно. Когда цепочка будет разрезана, клетка попытается её восстановить, обычно специальные белки нуклеазы связываются с обрезанными концами ДНК и соединяют их обратно. Но этот процесс называют негомологичным соединением концов и может привести к ошибкам, как и к хорошим так и к плохим. Обычно такие гены непригодны и выключены.


Однако есть возможность вставить нужный фрагмент в образовавшийся разрыв. Таким образом внутри человека можно вставлять абсолютно любые гены.

Редактирование генома. Просто о сложном. Биология, ДНК, Редактирование генома, Crispr-Cas9, Наука, Биотехнологии, Длиннопост

(Работает это всё примерно вот так)


Способность CRISPR исправлять ошибки ДНК означает, что она может использоваться в лечении различных заболеваний, связанных с конкретными генетическими ошибками. Поскольку эта технология не ограничена людьми, возможности практически бесконечны.


Редактировать можно не только взрослые организмы, но и яйцеклетки, а это значит что можно вырастить абсолютно любой организм, который только можно себе представить. Вообще любой. Проблема заключается лишь в том, что человек вряд ли сможет заменить определённые гены и получить абсолютно функционирующее новое существо. Я думаю в будущем этим будет заниматься ИИ, моделируя организмы на клеточном уровне. Что думаете на этот счёт? Через сколько лет человек сможет выводить новые виды организмов и сможет ли вообще?

Найдены дубликаты

+4
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 2
0
А как это делается?
раскрыть ветку 1
+2
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+5
и сможет ли вообще

А почему бы и нет. Главное, чтобы в это дело не вмешивались всякие идиоты, протестующие против "вмешательства в божий промысел". Как, например, сейчас выступают против ГМО.

+2
Прочитал заголовок как "редактирование гнома". Три раза
+1

Кстати, что там с китайскими модифицированными детьми? Это, если что, в тему про...

Через сколько лет человек сможет выводить новые виды организмов и сможет ли вообще?
раскрыть ветку 1
0

ХЗ, есть ли они, или нет.

+1

Очень удачное изображение в шапке поста.)

раскрыть ветку 1
0

Можно назвать это неудачным примером, который в процессе отбора отбраковывается. Всего-то.

0

Можно плавно от этой темы к геному в целом перейти. О мутациях, о том как расшифровывали  и прогнозировали и тд. и т.п

0
Главное не выводить организмы - которые выведут тебя!
-8

И таки что? Кто ещё думает, что живые организмы и в частности человек на нашей планете появились случайным образом?


Нас создал другой, более высокоразвитый вид, случайности не случайны

раскрыть ветку 7
+3
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+2

Не вижу логики построения твоего вывода. То есть, схема CRISPR нихрена не значит, что нас "сконструировали".

Покажи логику (если она вообще есть).

0

Даже если это и так, то принципиально ответа на вопрос о появлении жизни это  не даёт.

0

более 50% людей на земле считают себя верующими, а следовательно...

раскрыть ветку 3
0

А следовательно - что?

раскрыть ветку 1
-5
наши создатели не указали в нашей программе кому именно мы должны поклоняться и кого считать своими создателями, а следовательно они нас опасаются, сученьки!

Возможно исходники были взяты у ещё более древнего вида и немного модифицированы, чтобы не повторять их ошибок
ещё комментарий
ещё комментарии
Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: