BIOHACK | БИОТЕХНОЛОГИИ

​​CRISPR-Combo редактирует одни гены и активирует другие Исследователи из Университета Мэриленда (UMD) разработали систему, которую назвали CRISPR-Combo, умеющую редактировать несколько генов, одновременно изменяя экспрессию других в растениях. Система CRISPR — это мощный инструмент, позволяющий ученым копировать и вставлять изменения в определенные гены живых организмов. Это открыло возможность для новых методов лечения ряда заболеваний, включая рак, диабет, генетические формы слепоты и заболевания крови. Также могут быть внесены изменения для улучшения сельскохозяйственных культур и животных, включая новые формы борьбы с вредителями и создание новых полезных типов микробов. Более поздние разработки улучшили рецепт CRISPR. Некоторые позволяли редактировать несколько разных генов одновременно, другие версии вообще избегали разрезания ДНК, вместо этого сосредоточившись на включении или выключении экспрессии генов по мере необходимости. В новом исследовании ученые объединили оба этих метода в один инструмент, который уместно назвали CRISPR-Combo. Обычно одна направляющая цепь РНК выполняет либо функции редактирования, либо функции активации, то есть они могут выполнять только одну или другую функцию. Для этого исследования команда назначила две функции разным РНК — редактирование общего Cas9 и активацию каркасной гРНК. Команда проверила концепцию в нескольких экспериментах. Во-первых, они использовали растения томата и риса, чтобы продемонстрировать, что могут выполнять обе функции без какого-либо пересечения, и испытания прошли успешно. «В качестве доказательства концепции мы показали, что можем выключить ген А и успешно усилить или активировать ген В без случайного кроссинговера и выключения гена В или активирования гена А», — сказал Ипин Ци, соавтор исследования. Затем они экспериментировали с обычным лабораторным растением кресс-салата, чтобы выяснить, как можно одновременно внести два полезных изменения. Они отредактировали ген, который делает растения более устойчивыми к гербицидам, и активировали ген, который заставляет растения цвести раньше. Конечным результатом стал искусственный кресс-салат, устойчивый к гербицидам и размножающийся в 2 раза быстрее, дающий 8 поколений за один год. В других тестах команда намеревалась повысить эффективность разведения новых сортов растений за счет культивирования тканей. Они отредактировали полезные гены у тополей и активировали три других, которые способствуют регенерации тканей растений, и обнаружили, что образцы тополя отращивают новые корни намного быстрее, повышая вероятность успеха искусственных культур. Между тем, было обнаружено, что рис, отредактированный с помощью CRISPR-Combo, вырастает, не нуждаясь в обычных добавках гормона роста, и экспрессирует больше отредактированного гена, чем растения, выращенные с гормонами. По словам команды, новая техника открывает широкий спектр возможностей для более эффективного редактирования сельскохозяйственных культур и других растений, придавая им такие черты, как устойчивость к гербицидам и улучшенное питание. «Возможности действительно безграничны с точки зрения характеристик, которые можно комбинировать», — сказал Ипин Ци, доцент кафедры растениеводства и ландшафтной архитектуры и соавтор исследования. «Но действительно интересно, что CRISPR-Combo представляет уровень сложности генной инженерии растений, которого у нас не было раньше».

​​DeepMind открыла код движка симуляции физических процессов MuJoCo Компания DeepMind, ставшая в 2014 году частью Alphabet Inc., открыла исходный код движка симуляции физических процессов MuJoCo (Multi-Joint dynamics with Contact). Теперь в разработке могут принимать участие представители сообщества GitHub. Код распространяется под лицензией Apache 2.0. MuJoCo предназначена для исследований в области новых технологий, связанных с созданием роботов и сложных механизмов. Разработчики отмечают, что проект поможет быстро и точно моделировать сочлененные структуры, взаимодействующие с физическим миром. Кроме робототехники MuJoCo можно применять в области разработки алгоритмов машинного обучения, биомеханических гаджетов и создания 3D-графики. В репозитории проекта находится сама библиотека движка, инструкции для запуска и сборки, а также вся необходимая информация для тех, кто хочет принять участие в разработке и внести свой вклад в развитие системы. MuJoCo написан на C/C++ и оптимизирован для максимальной производительности.

​​Редактирование генов изменило социальное поведение хомячков Ранее редактирование генов уже применяли для лечения болезней и исправления «генетических ошибок». Теперь ученые пошли дальше и решили с его помощью изменить социальное поведение у группы сирийских хомячков. Метод редактирования генов CRISPR-Cas9 предоставляет ученым огромные возможности: например, с его помощью гуманизированные мыши были успешно вылечены от ВИЧ, а сравнительно недавно генетическую терапию применили на людях, страдающих врожденной слепотой и наследственными заболеваниями крови. Теперь этот метод использовали для изменения социального поведения животных, и результаты оказались неожиданными. Редактирование генов опробовали на группе сирийских хомячков (Mesocricetus auratus), популярных лабораторных животных. Именно на этом виде ученые впервые наблюдали влияние гормонов на социальное поведение, при этом реакции животных были схожи с поведением человека. У подопытных животных «выключили» рецептор Avpr1a, на который воздействует гормон вазопрессин. Он связан с социальными взаимодействиями, такими как привязанность, сотрудничество, общение, доминирование и агрессия. Команда исследователей ожидала, что без рецептора Avpr1a хомячки будут менее агрессивны и коммуникабельны. Но произошло обратное: генетически модифицированные животные были намного общительнее и агрессивнее, чем обычные, причем самки в этом не уступали самцам. Возможно, это означает, что воздействие вазопрессина на Avpr1a носит не столько возбуждающий, сколько тормозящий характер, а гормон, «отвечающий» за социальную агрессию, на самом деле удерживает животных от еще более серьезных конфликтов. Иными словами, хотя методы, опробованные на хомячках, потенциально можно применять к людям, мы все еще недостаточно знаем о том, как гены взаимодействуют с нейронными цепями в нашем мозгу, чтобы с уверенностью говорить о прогнозируемых результатах. Возможно, дальнейшие исследования позволят ученым как следует разобраться в этом вопросе, и тогда методы редактирования генов можно будет задействовать в лечении нейропсихиатрических расстройств — от аутизма до депрессии. Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

​​🚀⚡️ Представляем один из лучших каналов о технологиях Хайтек+ Передовые технологии и научные открытия из первоисточников, оперативно, только главное с ключевыми деталями. Попробуйте 🎯 и вы не сможете оторваться. Вот лишь некоторые из последних новостей на канале: — Создана технология запуска термоядерного синтеза гиперзвуком — NASA испытает технологию космической пращи для отправки спутников на орбиту — Серные батареи Theion увеличат дальность пробега электромобилей до 1400 км — Ученые впервые вылечили диабет ультразвуком, без диет и лекарств — Повторный эксперимент биологов доказал наличие самосознания у рыб — Физики предприняли первую попытку узнать, что находится внутри черной дыры — «Переходное программирование» омолодило клетки человека на 30 лет Подписаться

​​Генетичесии модифицированные томаты научились накапливать провитамин D3 По всему миру от недостатка витамина D3, жизненно необходимого для нормального развития костей, защиты зубов и работы иммунной системы, страдает около миллиарда человек. Теперь у них появится возможность восполнять его недостаток, употребляя в пищу генетически модифицированные помидоры. Голод все еще остается одной из главных проблем человечества. Около трети населения земного шара страдает от недостатка витаминов и минеральных веществ в пище, и особенно этот «скрытый голод» касается населения развивающихся стран, что приводит к значительным социально-экономическим последствиям. Наиболее часто встречается дефицит железа, цинка, провитамина А, фолиевой кислоты и йода: недостаток этих веществ приводит к развитию различных заболеваний, в том числе рака, и общему ухудшению состояния здоровья. В настоящее время дефицит витаминов и минералов чаще всего восполняют с помощью пищевых добавок, например, витаминных капсул для детей, и обогащенных продуктов питания вроде йодированной соли, – однако наибольшие надежды специалисты-нутрициологи возлагают на расширение рациона питания и повышение содержания полезных микроэлементов в сельскохозяйственных культурах. В условиях глобальных изменений климата все чаще заходит речь о полной смене продовольственной системы, которая теперь должна быть направлена не только на обеспечение человечества пищей, но и на сохранение хрупких природных экосистем. С помощью биотехнологических методов возможно снизить зависимость человека от животных продуктов за счет повышения питательной ценности растений: например, относительно недавно был получен рапс (Brassica napus) с повышенным содержанием омега-3-жирных кислот, который может служить альтернативой рыбьему жиру. В новой статье, опубликованной в Nature Plants, международный коллектив ученых сообщил о получении биообогащенных помидоров с повышенным содержанием витамина D3. Этот витамин играет ключевую роль в усвоении кальция и фосфора, а также повышает устойчивость организма к вирусным заболеваниям. Его недостаток может привести к детскому рахиту, остеомаляции и остеопорозу; помимо этого существуют данные о влиянии недостатка этого витамина на развитие неврологических, сердечно-сосудистых, вирусных и аутоиммунных заболеваний, а также раковых опухолей. Хотя витамин D3 может вырабатываться в коже человека под воздействием ультрафиолетового излучения, нахождение под прямыми лучами солнца увеличивает риск рака кожи, а эффективность выработки витамина сильно зависит от наличия солнцезащитных средств и типа кожи. Как следствие, гораздо безопаснее восполнять недостаток этого витамина, употребляя в пищу продукты, обогащенные 7-дегидрохолестерином (7-DHC), провитамином, который в нашем организме спонтанно изомеризуется в холекальциферол, или витамин D3. Провитамин 7-DHC присутствует в листьях и незрелых зеленых плодах томата (Solanum lycopersicum), а вот в спелых помидорах его уже совсем мало. Авторы «поправили» гены, отвечающие за превращение 7-DHC в холестерин, заблокировав этот метаболический путь, – и провитамин начал накапливаться в спелых помидорах. Как итог, полученные таким образом модифицированные помидоры содержали до 2 мкг 7-DHC, который при облучении УФ-светом благополучно превращался в витамин D3. У модифицированных растений не наблюдалось значительных изменений в морфологии или составе плодов, а при альтернативной модификации генома возможно получение помидоров, содержащих до 10 мкг 7-DHC, – то есть, для обеспечения суточной потребности организма в витамине D3 достаточно будет съесть один-два плода.

​​Обнаружена генетическая мутация, продлевающая жизнь на 23% Бактерии, обитающие в гидротермальных источниках на дне океанов, завораживают учёных своей способностью выживать в самых суровых условиях, например, в отсутствии кислорода или при температуре, превышающей 100 °C. Такие организмы называют экстремофилами, и исследователи внимательно изучают их, чтобы понять причину их феноменальной живучести. Выясняется, что одна из причин этого заключается в генетической мутации, которая позволяет этим микроорганизмам безошибочно синтезировать белки. Наделив такой же мутацией плодовых мушек, круглых червей и дрожжи, исследователи увидели, что продолжительность жизни этих организмов заметно увеличилась. Авторы исследования предполагают, что нашли не изученный ранее фактор, отвечающий за старение организмов. Это открытие можно будет использовать при создании новых препаратов, продлевающих жизнь и обеспечивающих здоровое старение. Предыдущие исследования процессов старения концентрировались на негативном влиянии накопившихся в генах мутаций на состояние здоровья. Напомним, что в генах зашифрована «инструкция» по производству жизненно важных молекул, включая белковые. Новая работа, в свою очередь, изучает ошибки, которые происходят на стадии синтеза (постройки) белка. Эти ошибки приводят к созданию неправильных белковых структур. Известным примером такого «неправильного» синтеза являются амилоидные бляшки, которые считаются основной причиной нейродегенеративных заболеваний, к примеру, болезни Альцгеймера. Белок синтезируется из аминокислот, и ключевым «станком» в этом процессе являются рибосомы, входящие в состав всех живых клеток. Рибосома синтезирует белок, двигаясь вдоль молекулы матричной РНК, несущей информацию о том, как белок должен быть собран. Когда в процесс этой «печати» закрадывается ошибка, на выходе может получиться тот самый «бракованный» белок. Клетки умеют находить такие белки и избавляться от них, пока те не нанесли вреда организму, однако с возрастом их бдительность неминуемо ослабевает, что и выражается в развитии всевозможных заболеваний. В рибосоме есть часть, важная для правильной трансляции (синтеза белка) — аминокислота RPS23. В большинстве организмов этот белок присутствует неизменно. Однако исследователи обратили внимание, что у одноклеточных организмов-экстремофилов — архей — присутствует мутация в гене, кодирующем эту аминокислоту. Используя технологию CRISPR, учёные внедрили эту мутацию в ДНК дрожжей Schizosaccharomyces pombe, круглых червей Caenorhabditis elegans и плодовых мушек дрозофил. В результате в организмах-мутантах стало гораздо меньше «бракованных» белков, и они стали более устойчивы к высоким температурам. Но что важнее всего, продолжительность жизни всех этих разных организмов увеличилась на 9-23%. Также мутанты выглядели гораздо более здоровыми, чем их обычные сородичи: генетически модифицированные мушки ползали гораздо активнее, а черви производили больше потомства. Более точная трансляция белков может объяснить эффект некоторых существующих лекарств, продляющих жизнь. Исследователи выяснили, что антибиотик рапамицин сокращает количество ошибок при синтезе белка в организме. Однако ряд серьёзных побочных эффектов, включающих подавление иммунитета и риск инфекций, исключает его использование в качестве «эликсира жизни». Новое исследование было опубликовано в научном журнале Cell Metabolism. Учёные планируют продолжить поиски подобных полезных мутаций в геномам других организмов, помимо архей. Остаётся надеяться, что они найдут ещё более удачные вариации генов, продлевающие жизнь.

​​Ученые описали способ замедления старения с помощью гена молодости Ученные обнаружили ген, ответственный за продление молодости. При активации участка ДНК с этим геном за счет добавления его копии оказалось возможным замедлить процесс старения. К такому выводу пришла международная группа ученых после эксперимента на мышах. Как следует из публикации в журнале Nature Aging, в эксперименте принимали участие две группы грызунов. Одна из них быстро старела, вторая развивалась обычно. Генную терапию применяли на всех, за исключением контрольной группы. Прогерия — это один из редких генетических дефектов, который вызывает очень быстрое старение организма. Он встречается, в том числе и у людей, из-за чего даже в детском возрасте люди в прямом смысле стареют. Замедлить проявления прогерии генетики пытаются уже не одно десятилетие. И вот в их исследованиях наметилась серьезная подвижка. Ученые установили, что за клеточное старение происходит при снижении репрессии гена FOXM1. Репрессия гена — это снижение его активности. Ученые задались вопросом, может ли повышенная экспрессия гена FOXM1 замедлить процесс старения. Оказалось, что может. Здоровые мыши, которым «отредактировали» гены прожили на 20-25 недель дольше, чем их собратья из контрольной группы. Также ученые установили, что применяемая ими терапия заметно снизила проявления прогерии. После генной терапии животные прожили полноценную жизнь и «редактирование» генов не вызвало появления хронических заболеваний или опухолей. Тем не менее, пока это всего лишь исследование и говорить о том, что ученые нашли генетический эликсир молодости, все-таки преждевременно.

​​Поступайте на перспективную магистерскую программу «Биоинжинерия и биомедицина» от BIOCAD и СПХФУ! Вы можете принять участие в конкурсе на полную оплату обучения от компании. Преимущества программы:  1. Весь процесс обучения построен на реальных исследовательских проектах.  Большая часть обучения проходит в R&D-центре BIOCAD в СПб или в Центре молекулярных и клеточных технологий в СПХФУ.  2. Вы сможете работать в BIOCAD.  Студенты программы смогут официально работать в компании уже с первого курса. 3. Вы будете участвовать в создании сложных препаратов.  Работа в лабораториях подразумевает работу над реальными проектами разработки новых лекарственных препаратов для лечения тяжелых заболеваний.  Срок подачи документов с 19 июня по 20 июля. Все подробности по ссылке https://bit.ly/3w3ff1o Задать свои вопросы вы можете в чате программы https://t.me/+8Kjrh4UBqsljMjYy

Ноотропы. Мы рассказывали вам о некоторых из них, уже касались L-Theanine в комбинации с кофеином на нашем канале RNA 🧬BIOTECHNOLOGY. Постепенно он набирает всё большую популярность, используется в напитках для спортсменов, в виде капсул, в миксах, появлется всё больше научных исследований посвященных ему, большинство из которых проведены в последние 2-3 года. На западе происходит бум компаний, занимающихся биодобавками, с биохакингом знакомится всё большее количество людей, постепенно этот тренд перетекает и в страны СНГ, поэтому мы стараемся постепенно рассказывать вам о самых интересных и доступных ноотропах, которые может использовать каждый. В этой статье мы постарались разобрать что такое теанин, почему к нему приковано столько внимания и чем он интересен, всё не так однозначно, как кажется на первый взгляд. Другие наши материалы: 🧬Мелатонин, как он синтезируется и почему сон так важен для нашего организма 🧬Мелатонин и его протироваковое дейсвтие 🧬L-Tyrasine, влияние на когнитивные функции 🧬Синоптическая пластичность 🧬Нейрогенез

​​Ищем биотехнолога в группу компаний «Р-Фарм» для работы над интересными проектами ради значимых результатов. Вам предстоит: – Разрабатывать и внедрять основные нормативные документы по технологии производства; – Участвовать в проведении экспериментальных работ по подбору, освоению и внедрению новых технологических процессов, оборудования, сырья и материалов; – Контролировать выполнение основных и вспомогательных технологических операций на лабораторном и промышленном оборудовании; – Разрабатывать основные технико-экономические показатели (ТЭП) по препаратам, а также пересматривать и актуализировать их. Мы предлагаем: – Работу на самом современном оборудовании. – Удобное расположение производства. – Достойное вознаграждение, оформление по ТК РФ. – ДМС, корпоративные бонусы и спортивные секции, систему внутреннего обучения. – Программу релокации для соискателей из других регионов. Присоединяйтесь к команде «Р-Фарм»: https://clck.ru/ZGqkw

​​Новый метод позволяет редактировать геном эндотелиальных клеток Американские ученые разработали наночастицу для доставки технологии редактирования генов в эндотелиальные клетки. Ранее эти клетки были недоступны для редактирования генома. Открытие поможет бороться с эндотелиальной дисфункцией и вызываемыми ей заболеваниями, а в перспективе — даже с раком. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports. «Разработанные нами наночастицы представляют собой новую мощную систему доставки для редактирования генома в эндотелиальных клетках сосудов и могут использоваться для лечения многих заболеваний, включая острый респираторный дистресс-синдром от тяжелой формы COVID-19. С помощью этой наночастицы мы можем ввести гены, чтобы предотвратить повреждение сосудов и / или способствовать восстановлению сосудов, исправить генные мутации и включить или выключить гены для восстановления нормальной функции. Это также позволяет нам редактировать несколько генов одновременно. Это важный шаг вперед в лечении любого заболевания, вызванного эндотелиальной дисфункцией», — рассказал Юян Чжао из Детского исследовательского института Стэнли Манна при детской больнице Энн и Роберта Х. Лурье в Чикаго Эндотелий — это однослойный пласт клеток, которые выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов. Клетки эндотелия крайне важны для работы сосудистой системы, в частности, от них зависит сужение и расширение сосудов. Однако ряд факторов (курение, лишний вес, малоподвижный образ жизни) приводят к нарушению их функции — эндотелиальной дисфункции. Она лежит в основе многих заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, инсульт, бронхолегочная дисплазия и гипертензия легочной артерии. Теперь американские ученые нашли новый способ бороться с эндотелиальной дисфункцией с помощью технологии редактирования генов CRISPR / Cas9. Они разработали уникальную наночастицу, которая несет плазмидную ДНК CRISPR / Cas9. С помощью однократной внутривенной инъекции ученые вводили наночастицу в организм пациентов. Через несколько дней она начинала действовать.

​​CRISPR + ИИ: миллионы долларов на создание устойчивых сельхозкультур Генная инженерия способна помочь сельскому хозяйству справиться с последствиями глобального потепления. В меняющихся климатических условиях выращивание старых сельхозкультур становится более затратным, а иногда и невозможным, а на выведение и/или акклиматизацию новых могут уйти десятилетия. Однако применение технологии редактирования генома CRISPR может помочь быстро создать экоустойчивые сельскохозяйственные растения. Биотехнологическая компания Phytoform со штаб-квартирами в Лондоне и Бостоне недавно привлекла финансирование в размере 5,7 млн долларов со стороны группы венчурных инвесторов во главе с Eniac Ventures. Деньги пойдут на улучшение урожайности и климатической устойчивости растений путём редактирования их генома с помощью искусственного интеллекта. Традиционной селекции обычно нужны годы или даже десятилетия для улучшения тех или иных характеристик сельскохозяйственных культур. Однако у нас, возможно, уже нет этих десятилетий: климат меняется всё быстрее. Но выход есть. Подход компании Phytoform включает применение машинного обучения для определения множества возможных генетических комбинаций в ДНК растений и выявления связанных с ними признаков, в том числе — сниженной чувствительности к воздействию климатических факторов. Затем связанные с нужными признаками последовательности ДНК внедряются в геномы сельскохозяйственных культур с помощью технологии редактирования генома CRISPR. Успешному применению технологии CRISPR для редактирования геномов сельскохозяйственных растений уже не один год. Этот способ позволяет относительно быстро сделать растения более устойчивыми к вредителям и климату или придать им ещё какие-то требуемые свойства (например, повысить уровень содержания в них того или иного вещества). Основатели компании Phytoform уверены, что с использованием этой технологии для изменения растений нельзя медлить, поскольку она может существенно сократить потери продовольствия из-за засухи, жары, распространения вредителей и других последствий глобального потепления. Инвесторы идут в отрасль сельхозприменения CRISPR — это хорошая новость: возможно, новые устойчивые и высокоурожайные сорта томатов, картофеля и других необходимых человечеству растений не заставят себя ждать.

​​На страницах издания Big Think был опубликован материал, автор которого сообщает, что в космосе еще никто не занимался любовью, но туризм не стоит на месте, поэтому ученые задумались над этим вопросом. По словам ученых, людей в этом плане могут ожидать сложности. Так, вступить в связь в космосе будет непросто в физиологическом плане. При этом отсутствие гравитации сведет на нет аккуратную близость. Кроме того, сообщается, что ионизирующее излучение может сказаться на репродуктивной функции, внеся изменения в ДНК спермы, яйцеклеток и человеческих эмбрионов. Ученые добавили, что прогресс требует уже сегодня думать над тем, как решить проблему секса в космосе.

​​«Генетическими ножницами» вылечили тяжелый иммунодефицит Большая международная группа ученых еще раз подтвердила пользу CRISPR-Cas9 системы, или как еще ее называют «генетических ножниц». С помощью «генетической операции» такими «ножницами» авторы смогли отредактировать геном клеток у больных с тяжелой формой иммунодефицита - хронического гранулематоза, вызванного генетическими поломками. Эта болезнь практически не поддается лечению, и человек вынужден всю жизнь принимать антибиотики. Но главная опасность для таких больных – жизнеугрожающие инфекции. Болезнь вызывает дефект в белке NOX2, который является одним из основных агентов иммунной системы. В своем исследовании авторы взяли стволовые клетки крови у пациентов с гранулематозом и восстановили функцию генов в NOX2. Затем эти клетки имплантировали в организм мышей с нарушенным иммунитетом. После имплантации клетки прожили в организме грызунов пять месяцев, и за это время работа иммунной системы у животных восстановилась. Это говорит о том, что метод работает, утверждают авторы. Хотя и добавляют, что все эти манипуляции связаны с большими рисками. Поэтому в клинической практике метод на основе CRISPR-Cas9 системы появится еще не скоро. Не раньше, чем через 10-15 лет. О своем исследовании авторы сообщают в свежем выпуске престижного научного журнала Science Translational Medicine. Напомним, что метод «генетических ножниц» разработали несколько лет назад. В основе работы CRISPR/Cas9-системы лежит белок Cas9, разрезающий двуцепочечную цепь ДНК клетки, чтобы туда можно было вставить нужный отрезок. С помощью РНК-гидов, коротких направляющих последовательностей РНК, можно показывать Cas9 место, где необходимо выполнить разрез. Применяют CRISPR/Cas9 систему пока лишь в лабораторных научных экспериментах. До клиники тут еще далеко. Вот несколько примеров использования CRISPR/Cas9 системы в экспериментах. Большая международная группа ученых из США, Великобритании и Японии разработала с помощью редактирования генома на основе CRISPR/Cas9 метод лечения смертельного заболевания - серповидноклеточной анемии. О своем достижении ученые сообщаютв научном журнале Nature Medicine. А биоинженеры из Медицинского центра Седарс-Синай (США) также на основе CRISPR/Cas9 системы исправили поврежденные гены у крыс с пигментным ретинитом – опасным наследственным заболеванием, которое приводит к слепоте. О результатах своих исследований авторы сообщают в Molecular Therapy.

​​Открыт новый метод редактирования генов в клетках человека В последнее десятилетие система редактирования генома CRISPR произвела революцию в молекулярной биологии, дав возможность изменять гены внутри живых клеток. Теперь исследователи из Института Гладстона доработали дополнительную систему для более эффективного редактирования, сообщает 24 Канал. Для этого ученые использовали молекулы, называемые ретронами. Их можно использовать для редактирования генов в разных типах клеток – от грибов до клеток человека. 🧬 Как редактируют геном сейчас: Большинство современных технологий редактирования генов, основанных на системе CRISPR, включают вырезание участка ДНК из генома клетки, а затем введение нового генетического материала, так называемого "матричная ДНК". Поскольку клетка восстанавливает места, где ген был разрезан, матричная ДНК интегрируется. Эту матричную ДНК обычно производят в лаборатории, а затем вводят в клетки извне. Белок, разрезающий геном клетки называется Cas9 и его доставляют отдельно. Ни Cas9, ни матричная ДНК не проникают в каждую клетку, что ограничивает эффективность редактирования генов CRISPR. ♻️ В чем преимущество ретронов: Ретроны работают как "заводы" ДНК, производя многочисленные копии матричной ДНК изнутри клеток. Более того, эти молекулы можно доставлять вместе с другими компонентами CRISPR, так что клетки получают весь материал, необходимый для редактирования генов одновременно – генетические коды ДНК-матрицы, Cas9 и молекулы, помогающие исследователям отслеживать внесенные изменения.

​​Таблетка от старости: какие стартапы пытаются побороть старение Новый тренд среди магнатов из Кремниевой Долины — инвестировать в стартапы, борющиеся со старением человека. Приводим примеры компаний, которые помогут человечеству увеличить продолжительность жизни Инвестиции в репрограммирование В начале сентября 2021 года в СМИ появилась новость, согласно которой Джефф Безос — самый богатый человек в мире — инвестирует в компанию Altos Labs, которая изучает процесс старения с целью перепрограммирования клеток человека. Перепрограммирование — это процесс возврата зрелых клеток в состояние стволовых, который позволяет из клеток одной специализации получить клетки с другой функцией. По задумке компании, с помощью «репрограммирования» клетки организма смогут омолаживаться. Сама идея репрограммирования принадлежит Синъе Яманаке, японскому ученому, которому удалось получить индуцированные стволовые клетки путем эпигенетического репрограммирования. Он выяснил, что с помощью четырех белков (позже их назвали именем ученого — «факторы Яманаки») клетки можно возвратить в состояние, близкое к эмбриональному. Позже эксперименты над мышами подтвердили, что у некоторых особей были заметны признаки омоложения тканей. За исследования в этой области Синъя Яманака в 2012 году получил Нобелевскую премию по медицине. При помощи репрограммирования через факторы Яманаки соматические клетки донора становятся индуцированными стволовыми клетками. Компания Altos Labs, используя факторы Яманаки, планирует создавать из белков новые клетки, похожие на стволовые, которые будут замещать и омолаживать клетки организма. При этом, несмотря на интерес мировых инвесторов, ученые из компании честно признаются, что пока не знают, как конкретно прекратить старение клеток. Главный вызов — сделать так, чтобы клетки омолаживались внутри организма простым, насколько это возможно, способом. Например, с помощью лекарств. Пока же единственным способом репрограммирования клеток является генная инженерия — дорогая совокупность методов и технологий, доступная очень ограниченному числу лиц. Несмотря на экспериментальность стартапа и отсутствие реальных прогнозов, инвесторы и технологические магнаты, судя по всему, рассчитывают на дальнейшее развитие в этой области. По сообщениям разных источников, Altos Labs привлекла по меньшей мере $270 млн инвестиций. Ежегодный доход ученых, работающих в Altos Labs, составит более $1 млн.

​​Новые ножницы CRISPR Немногие разработки потрясли мир биотехнологий или вызвали столько шума, как открытие систем CRISPR-Cas – прорыв в редактировании генов, отмеченный в 2020 году Нобелевской премией. Но эти системы, естественным образом работающие у бактерий, ограничены, и исследователи с их помощью могут вносить только небольшие изменения в гены. В последние годы ученые обнаружили у бактерий другую систему, которая поможет создать более мощные методы редактирования генов, чтобы вставлять гены или крупные фрагменты ДНК в геном. Новое исследование, проведенное Техасским университетом в Остине, значительно расширяет число естественных версий этой системы, предоставляя исследователям потенциальные новые инструменты для масштабного редактирования генов. Существуют кластеры генов, которые с помощью CRISPR вставляются в разные участки в геноме организма – так называемые CRISPR-ассоциированные транспозоны (CRISPR-associated transposons, CASTs). Более ранние работы показали, что они могут быть использованы для добавления целого гена, кодирующего множество сложных функций, или крупного фрагмента ДНК в геном бактерий. Это открывает возможность лечения сложных заболеваний, связанных с более чем одним геном, а CASTs в течение десятилетия могут стать важным инструментом для генетических инженеров, позволяющим внести любые изменения в любом участке генома любого организма. Теперь исследователи смогли увеличить число вероятных CASTs с примерно десяти до почти полутора тысяч. Используя суперкомпьютер Stampede2, они проанализировали крупнейшую в мире базу данных фрагментов геномов бактерий, которые еще не были культивированы в лаборатории или полностью секвенированы. В результате было обнаружено 1476 новых предполагаемых CASTs, в том числе три новые семейства. Авторы уже протестировали некоторые из них и планируют продолжить эксперименты, чтобы обнаружить настоящие CASTs. Наличие более тысячи различных CASTs в арсенале ученых поможет выбрать наиболее удобные, эффективные и точные из них для создания оптимальной системы редактирования генов. В краткосрочной перспективе многие из этих новых систем могут быть адаптированы для генно-инженерных бактерий. Долгосрочная задача состоит в том, чтобы заставить системы работать в клетках млекопитающих.

​​СТАРТАП FUTURE MEAT TECHNOLOGIES СОБРАЛ 347 МЛН ДОЛЛАРОВ ИНВЕСТИЦИЙ Future Meat Technologies (FMT) объявила о завершении раунда финансирования серии B в размере 347 миллионов долларов, что является крупнейшей инвестицией, когда-либо сделанной в промышленность культивированного мяса. Инвестиции проводились совместно с гигантом агробизнеса ADM через его подразделение венчурного капитала ADM Ventures и включали участие Tyson New Ventures (TNV), инвестиционного подразделения мясного гиганта Tyson. FMT производит культивированное мясо, для которого не нужно убивать животных, используя несколько инноваций, которые помогают достичь паритета цен с традиционными методами производства мяса. Стартап производит мясо из комбинации растительного белка, культивированного мяса и выращенного в лаборатории жира — это инновация, которая снижает стоимость выращивания мяса животных из клеток, сохраняя при этом вкус и текстуру мяса животного происхождения. FMT также сокращает расходы за счет использования сыворотки неживотного происхождения в качестве питательной среды и запатентованной технологии омоложения клеток, при которой его ферментеры удаляют отходы и перерабатывают до 70% питательных веществ, что приводит к более высокой плотности клеток. Этот уникальный подход позволил стартапу снизить стоимость продуктов из культивированной курицы до 7,70 долларов за фунт (или всего 1,70 доллара за 110 грамм куриной грудки). При этом всего полгода назад один фунт стоил 18 долларов.

Эксперты взломали Bluetooth-тест на COVID-19 Исследователи из компании F-Secure протестировали домашний тест на COVID-19, оснащенный Bluetooth, и смогли подделать результат анализа. Для проверки специалисты взяли устройство Ellume COVID-19 Home Test, которое использует анализатор, подключающийся к смартфону через Bluetooth и работающий в паре с соответствующим приложением-компаньоном. В ходе тестов исследователи заметили активность. Оказалось, что пользователи с уровнем доступа root, могут запускать ее, чтобы «помочь взаимодействовать с анализатором через Bluetooth». Дальнейшее изучение выявило два типа Bluetooth-трафика, связанных с передачей результатов тестов. Исследователи пишут, что смогли вмешаться в трафик следующим образом: «Изменяя только значение одного байта в status of the test [«значение теста»] в трафике STATUS и MEASUREMENT_CONTROL_DATA, с последующим вычислением новых значений CRC и контрольной суммы, могло изменить результат теста на COVID еще до того, как приложение Ellume обработает данные». Ссылка на статью.

​​💊 Парацетамол — широко известное и повсеместно используемое анальгетическое и жаропонижающее средство, которое в медицинской практике стали применять с конца XIX в. Несмотря на его популярность и богатую историю использования, точные механизмы действия парацетамола во многом до сих пор остаются неясными. Интересно, что парацетамол представляет собой лекарство со множественным действием, которое включает подавление активности циклооксигеназ, воздействие на эндоканнабиноидную систему, серотонинергический путь, синтез монооксида азота, кальциевые и калиевые каналы. Данный обзор представляет собой сводку накопленных в настоящий момент данных о механизмах действия парацетамола; в нем также рассматривается безопасность этого препарата и перспективы его применения для лечения других заболеваний. Ссылка на статью