Genome Comparison [completed], сравнение геномной информации Налаштування

[Rilian]

Fiocruz Genome Comparison
(Launched November 21, 2006 - завершен July 21, 2007)





World Community Grid и Oswaldo Cruz Institute, Fiocruz, сравнивали геномную информацию чтобы улучшить качество и понимание биологических данных, а также наше понимание биологических систем, хост-патогенов и взаимодействия частей генома. Эта информация может сыграть главную роль в процессе разработки лучших лекарств и вакцин, а также более точной диагностики.

Официальная статистика проекта
Официальный форум проекта
Исследователи

[Rilian]

Представлен инструмент для масштабного редактирования генома

Автоматическая правка генома похожа на редактуру текста, только вместо букв — нуклеотиды (иллюстрация Christine Daniloff).

Исследователи из США и Южной Кореи разработали технологию автоматизированного и при этом широкомасштабного изменения всего наследственного кода живой клетки. Новация должна помочь в конструировании организмов с заданными свойствами.

Придуманная специалистами Массачусетского технологического института, Гарварда, Стэнфорда и ряда других университетов технология позволяет заменять сразу по всему геному заранее выбранный кодон (трёхбуквенное слово кода, то есть триплет нуклеотидных оснований). Подобным образом вы можете при помощи текстового редактора автоматически заменить в большим тексте все встречающиеся слова «да» на «может быть», или всех «лис» на «ежей».

В генетическом словаре живых организмов насчитывается всего 64 кодона, из которых 61 кодируют определённую аминокислоту (в составе какого-нибудь белка), а три являются управляющими, так называемыми стоп-кодонами, дающими команду на прекращение синтеза. Замена кодонов может служить инструментом управления геномом.

Именно такую операцию провернули авторы технологии для проверки её работоспособности. Они взяли бактерии (кишечную палочку) и поменяли в них стоп-кодоны TAG на другой стоп-кодон TAA.

Для выполнения «трюка» учёные совместили две технологии — мультиплексный автоматизированный инжиниринг генома (MAGE) и конъюгативную сборку генома (CAGE).

За мудрёными названиями стоит следущее. Для начала генетики создали 32 штамма кишечной палочки, в каждом из которых с помощью процесса MAGE заменили 10 кодонов TAG на TAA. Далее авторы новации создали среду, в которой бактерии обменивались генетическим материалом, причём из полученных микробов отбирались те, в которых число заменённых кодонов оказывалось удвоенным (технология CAGE).

Так получилось 16 штаммов с 20 новыми кодонами. Следующие уже выполненные шаги — 8 штаммов с 40 и 4 штамма с 80 заменёнными кодонами. (Подробности — в статье в статье в Science.)

Теперь учёным нужно сделать ещё пару шагов, чтобы провести тотальную замену всех кодонов TAG во всём геноме кишечной палочки, а их там 314 штук.

Дальше открывается новое поле для деятельности. Поскольку в проектируемом финальном штамме кодонов TAG не останется вовсе, клеткам больше не потребуется механизм, читающий данный кодон. Потому генетики могут переключить его на что-то другое, скажем, синтез новой аминокислоты для сборки нового белка.

Так можно будет произвольно выводить бактерии с необычными свойствами. Причём все правки генома идут на живых бактериях, и в ходе всех циклов замены учёные проверяют, что бактерии остаются в порядке и даже сохраняют способность к размножению.

Кроме того, техника полной замены одного из кодонов позволит биологам создать штаммы бактерий, устойчивые к тому или иному вирусу. В некоторых отраслях, где выращивают бактерии (с целью синтеза лекарств или биотоплива), вирусы губят до 20% культур. Между тем вирус не сможет заразить бактерию, если у неё генетический код окажется написанным на «другом диалекте».

Аналогичные правки генома могли бы предотвратить распространение генетически изменённых бактерий в естественной среде и передачу перепроектированного наследственного кода бактериям вне стен лабораторий, полагают исследователи.

http://www.membrana.ru/particle/16434