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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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