in

Ученые взломали и «перепрограммировали» клетки человека!

Ученые взломали и «перепрограммировали» клетки человека!

Клетки можно сравнить с небольшими компьютерами — они отправляют и получают входные и выходные данные. Если вы пьете сладкий напиток, ваш уровень сахара повысится, и клетки поджелудочной железы получат сообщение о выработке большего количества инсулина.

Однако это не просто метафора. В течение последних десятилетий биологи работали, чтобы изменить «алгоритм» клеток, пытаясь взять их под контроль. Воспроизводя естественную роль клеток как инженера биологических процессов, они постепенно редактировали ДНК. В результате, исследование, опубликованное в журнале Nature Biotechnology, описывает клетки, работающие на основе 109 различных новых назначенных им инструкций. В более долгосрочной перспективе это может привести к созданию клеток, способных реагировать на конкретные сигналы и указания, например, вырабатывать важные вещества, необходимые для борьбы с конкретными заболеваниями.

Описанные клетки выполняют упорядоченные инструкции, используя белки — рекомбиназы, которые отделяют, переставляют или соединяют фрагменты ДНК. Эти белки распознают и атакуют определенные позиции на цепи ДНК. Теперь ученые научились запускать их деятельность. В зависимости от того, стимулируется ли рекомбиназа, клетка может продуцировать или не продуцировать белки в данном сегменте ДНК.

Клетка также может быть запрограммирована на остановку определенных действий после получения инструкций. Авторы исследования использовали свой метод для создания клеток, которые опираются на команды. Биолог Уилсон Вонг из Бостонского университета, руководитель исследований, называет это «генетическими цепями».

Получающиеся клетки могут не только производить или останавливать выработку белков под воздействием информации (фермент), но и реагировать на более сложные инструкции, генерируя ответ на последовательность кондиционирования. Самое главное, чтобы клетки правильно понимали и выполняли показания. Исследователи сравнивают этот процесс с электронным прототипированием!

Могут ли такие модифицированные клетки помочь в улучшении диагностики или лечении заболеваний? Например, должным образом запрограммировав клетки для обнаружения и атаки определенных белков нашей иммунной системой, мы можем облегчить борьбу с раком, удалив дефектные клетки более контролируемым и сложным образом.

«Программируемые» клетки также имеют другие потенциальные применения. Многие компании используют генетически модифицированные дрожжи для производства химикатов, например, в парфюмерной промышленности. Однако они не являются идеальным производственным материалом. После нескольких делений дрожжи имеют тенденцию мутировать. Правильно запрограммировав, они могут саморазрушиться, прежде чем испортят партию продукта.

Но для достижения такого совершенства потребуются годы исследований — клетки представляют собой чрезвычайно сложные структуры, и их ДНК нельзя просто включить или выключить. Не всегда будет возможно закодировать новые инструкции — в конце концов, не так легко перехитрить 3 миллиарда лет эволюции.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Пожалуйста, оцените статью. Автору важно ваше мнение

0 рейтинг
Upvote Downvote