centernews360

Позначка: геном

  • Від Доллі до сьогодні, історія клонування і етичні виклики

    Від Доллі до сьогодні, історія клонування і етичні виклики

    Клонування людини: чому 30 років після Доллі жодного людського клона не створено.

    У 1996 році світ облетіла новина про овечку Доллі — перше ссавце, успішно клоноване з дорослої клітини. Тоді багато хто вважав, що відкриття започаткує золотий вік клонування, а деякі експерти прогнозували появу першого клонованого людини вже за кілька років.

    Багато вчених у ті роки сподівалися, що клонування допоможе боротися з генетичними захворюваннями та усунути вроджені дефекти. Проте дослідження французьких учених 1999 року показали протилежне: клонування ссавців може підвищувати ризик вроджених патологій. Попри численні заяви про нібито створених людей-клонів, жодного підтвердженого випадку за 30 років не зафіксовано. Наприклад, у 2002 році французький хімік Бріжит Буассельє стверджувала, що її команда клонувала першу людину на ім’я Єва, проте жодних доказів представлено не було. Клонування — це процес отримання генетично ідентичної копії біологічного об’єкта. Для потенційного клонування людини використовується репродуктивне клонування: ДНК дорослої клітини переноситься в яйцеклітину донора, у якої видалено ядро, і подальший розвиток відбувається в пробірці перед імплантацією в матку.

    Хоча вчені успішно клонували багатьох ссавців, людина до цього списку не потрапила. Професор права і генетики Стенфордського університету Хенк Грілі зазначає, що людське клонування не має вагомих наукових причин і супроводжується численними етичними проблемами, психологічними, соціальними та фізіологічними ризиками. Однією з головних загроз є висока ймовірність передчасної смерті через вроджені дефекти. Клонування не створює точну копію особистості: навіть при ідентичному генетичному складі людина буде мати власні думки, моральні принципи та унікальні якості. Як пояснює Грілі, клони — це не одна й та сама людина, вони лише мають однакову ДНК. Теоретично клоновані люди могли б використовуватися для досліджень, однак розвиток науки зробив цю ідею неактуальною. Після відкриття індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (іПСК) у 2006 році стало можливим перепрограмовувати дорослі клітини у стан, схожий на ранні ембріональні, та отримувати будь-які типи людських клітин для терапевтичних цілей без створення клонованих ембріонів. Завдяки іПСК сучасні дослідження в регенеративній медицині, розробці лікарських препаратів та моделюванні захворювань обходяться без етичних ризиків, пов’язаних із клонуванням людини. За словами Грілі, через це клонування людських ембріонів стало нецікавим для науки.

    Натомість більшу увагу громадськості та науковців привертає редагування геному зародкової лінії, або інженерія зародкової лінії, що створює постійні спадкові зміни в ДНК людини. Ця технологія ще недостатньо вивчена і викликає багато суперечок, але нині є більш перспективним і актуальним напрямком у біомедицині, ніж клонування людини.

  • Забуті частини ДНК виявилися ключем до регуляції генів

    Забуті частини ДНК виявилися ключем до регуляції генів

    Учені довели, що частини ДНК, які раніше вважалися марними, можуть мати вирішальне значення для регулювання роботи генів у людському організмі. Йдеться про мобільні генетичні елементи, або транспозони, які відіграють роль генетичних перемикачів і здатні контролювати активність сусідніх генів.

    Мобільні елементи ДНК були вперше виявлені у 1948 році генетиком Барбарою Макклінток під час дослідження кукурудзи. Тоді відкриття не отримало належного визнання, але з часом стало зрозуміло, що ці “стрибучі гени” є майже у всіх живих організмів. Вони становлять близько 45% людського геному та мають здатність переміщуватися всередині ДНК. Довгий час науковці вважали їх залишками діяльності вірусів, які не виконують жодної важливої функції. Сучасні дослідження показують інше. Зокрема, одна з родин транспозонів, відома як MER11, має безпосередній вплив на активність генів, особливо на ранніх етапах розвитку людини. Ці послідовності ДНК, попри свою повторювану та на перший погляд ідентичну структуру, не є однаковими. Саме це ускладнює їх вивчення, особливо в межах молодих підродин транспозонів.

    Щоб краще зрозуміти структуру та функції MER11, дослідники розробили нову класифікацію, згрупувавши послідовності за еволюційною спорідненістю та ступенем збереження у геномах приматів. У результаті вони виокремили чотири підродини — від MER11_G1 до MER11_G4. Подальше порівняння цих підродин з хімічними мітками на ДНК та білками, які регулюють активність генів, показало: саме підродина MER11_G4 має найпотужніший регуляторний потенціал. Вчені використали методику lentiMPRA для аналізу тисяч послідовностей одночасно, що дозволило оцінити здатність кожної з них посилювати експресію генів. Виявилося, що послідовності MER11_G4 мають унікальний набір коротких фрагментів, які виступають у ролі “портів” для транскрипційних чинників — білків, які вмикають чи вимикають гени. Ці ділянки реагують на сигнали розвитку організму або навколишнього середовища, визначаючи, які гени активуватимуться в певний момент. Крім того, з’ясувалося, що підродина MER11_G4 зв’язується з унікальним набором транскрипційних чинників, що дозволяє припустити її участь у формуванні нових видів завдяки зміні регуляторних функцій.

    Таким чином, колись знехтувані “сміттєві” ділянки ДНК виявилися ключовими елементами, які контролюють складні біологічні процеси в організмі людини.

  • Вчені створюють матеріал з доісторичного ДНК

    Вчені створюють матеріал з доісторичного ДНК

    Вчені готуються до революції в модній та екологічній індустрії. У найближчому майбутньому на ринку можуть з’явитися сумочки, куртки та інші аксесуари, виготовлені з шкіри… тиранозавра. Це стане можливим завдяки передовим досягненням у галузі геномної інженерії та тканинної інженерії.

    Проект, що об’єднав ці технології, ґрунтується на фрагменті колагену з скам’янілості тиранозавра, знайденої ще в 1988 році в Монтані. Цей фрагмент є найповнішим зразком, який містить навіть білки крові динозавра. На основі цього фрагмента вчені мають намір відтворити повний колаген тиранозавра, а потім виростити з нього шкіру в лабораторії. Проект, що реалізується в Ньюкаслі, є спільною розробкою The Organoid Company, Lab-Grown Leather Ltd та креативного агентства VML. Вчені кажуть, що після відтворення колагену, його інтегрують в клітини шкіри, створюючи матеріал, який за своїми властивостями нагадуватиме шкіру тиранозавра. “Це яскравий приклад того, як передові методи генної інженерії можуть використовуватися для створення нових матеріалів, натхнених доісторичною біологією”, — заявив генеральний директор The Organoid Company, Томас Мітчелл. “Реконструюючи стародавні білкові послідовності, ми можемо створити біоматеріал, який в майбутньому може значно змінити модну індустрію”. Однією з головних переваг цієї технології є її екологічність. Традиційне виробництво шкіри має значний вплив на навколишнє середовище: вирубка лісів, забруднення через хімічні речовини, такі як хром, і жорстоке поводження з тваринами. Технологія створення шкіри з доісторичного ДНК допоможе вирішити ці проблеми, значно зменшивши шкоду для екології.

    Перші продукти, які будуть створені з шкіри тиранозавра, — це розкішні аксесуари, такі як сумки. Проект сподівається запустити виробництво вже до кінця 2025 року. Якщо все піде за планом, нову шкіру можна буде використовувати й у інших галузях, наприклад, у виробництві автомобільних сидінь.