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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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