Ученые научились доставлять вирусами в 20 раз больше ДНК
Новые гены в клетки вносят с помощью вирусов. Но часто они слишком малы, чтобы вместить всю нужную ДНК и другие молекулы. Поэтому биологи изменили фаг Т4, способный нести намного больше полезного груза, «научив» его доставлять в человеческие клетки самые длинные гены.
Вирусы, заражающие бактерий и совершенно безвредные для человека, — фаги — активно используются при генной модификации клеток в науке и медицине. Однако их размеры так невелики, что не всегда позволяют разместить все нужное. Для решения этой проблемы биологи из Католического университета Америки получили «усовершенствованный» фаг Т4, способный нести примерно в 20 раз больше ДНК, чем обычные вирусы, плюс дополнительные молекулы, необходимые для генной модификации. Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.
Генная терапия позволяет избавить пациентов от целого ряда тяжелейших наследственных заболеваний за счет удаления дефектных генов и замены их на новые. Для этого используют специальным образом модифицированные вирусы, несущие нужные фрагменты ДНК и инструменты для их встраивания в хромосомы человека. Но удается это далеко не всегда.
Например, при миодистрофии Дюшенна требуется внести в клетку здоровый ген белка дистрофина, длина которого превышает 11 тысяч пар оснований. Цепочка ДНК таких размеров элементарно не помещается внутрь вирусных частиц. Используемые для этого аденовирусы и лентивирусы способны принять фрагменты длиной порядка 5-10 тысяч пар оснований. В итоге медикам зачастую приходится изворачиваться, разделяя исходный ген на части, которые вносятся по отдельности и снова соединяются уже на месте.
Поэтому Венигалла Рао (Venigalla Rao) и его коллеги решили модифицировать фаги Т4, которые широко используются в биологии и медицине и прекрасно изучены. Они состоят из белковой «головки», несущей генетическую информацию, и ствола с отростками, который нужен для заражения. Сами головки имеют размеры 120 на 86 нанометров и вмещают двухцепочечную молекулу ДНК длиной до 171 тысячи пар нуклеотидов. Однако фаги Т4 специализируются на бактериях, таких как кишечная палочка. Поэтому заражать человека и вносить свой груз внутрь его клеток они не могут.
Чтобы дать им такую способность, ученые получили пустые головки вирусов Т4, поместили в них целевую нагрузку, а затем покрыли дополнительным слоем липидов, благодаря которому фаги смогли проникать в клетки человека. Биологи испытали эти частицы в экспериментах на клеточных культурах, успешно внеся в них ген дистрофина и показав, что в результате те начинают производить здоровый белок. Другие опыты продемонстрировали возможность вносить одновременно несколько генов и все, что необходимо для их встраивания в ДНК реципиента.
Венигалла Рао и его соавторы подчеркнули, что их технология подготовки вирусных частиц оказалась проще и дешевле, чем используемые сегодня методы. Тем не менее им еще предстоит показать, что такие фаги эффективно работают на уровне не только клеточных культур, но и целого организма.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии