Расшифрованы 70% ядерной ДНК шерстистого мамонта, оставшиеся 30% на подходе. Однако для клонирования понадобится немного больше, чем геном. И пока одни специалисты пытаются извлечь из чернового варианта генома полезную информацию, другие объясняют, чего именно не хватает.
Идея клонирования какого-нибудь вымершего животного будоражит околонаучные умы и широкие массы уже не первый десяток лет – примерно с тех пор, как по кинотеатрам прошелся фильм «Парк Юрского периода». Сегодня разговоры о клонировании доисторических ящеров уже не ведутся ни всерьез, ни даже в шутку – уж слишком много лет пролежали их кости в грунте, так что и от самих костей остались лишь отпечатки в камне.
Другое дело – шерстистый мамонт. История этих животных началась почти одновременно с историей человека, однако конец её был куда более скор – то ли оттого, что люди довольно быстро перебили всех косматых на мясо, шкуры и кости, то ли просто от жары.
В отличие от динозавров, ныне обнаруживаемых все чаще в жарких каменистых пустынях, мамонты попадаются вмерзшими в вечную мерзлоту, до сих пор сохранившуюся в приполярной Сибири и в Северной Америке. Пролежав тысячу лет во льдах, туши мамонтов содержат в себе сохранившиеся мягкие ткани и кости, а иногда и волосы.
И вот здесь начинается чудо клонирования мамонтов, о котором ученые впервые заговорили всерьез.
Пусть и с огромным скепсисом, но все же всерьез.
Геном мамонта
Произошло это благодаря работе Уэбба Миллера и Стефана Шустера из американского Пенсильванского университета, уже известного читателю по работам, посвященным анализу полностью расшифрованных митохондриальных ДНК шерстистых мамонтов. Тогда учёные попытались разобраться, как развивалась нетривиальная история этих животных, и почему американские мамонты перед своей окончательной кончиной все же выжили своих сибирских собратьев из самой Сибири.
В своей новой публикации в Nature Шустер и Миллер вместе с американскими и российскими коллегами – генетиками, биохимиками и зоологами – объявили, что
команде учёных удалось секвенировать примерно 70% ядерной ДНК шерстистого мамонта, и только время и неполная сохранность генетического материала отделяют от завершения полного цикла работ по расшифровке.
Комок волос мамонта, хорошо показывающий как тёмные жёсткие наружные волосы, так и мягкий красно-коричневый подшёрсток. Из подобных комков были собраны и фрагменты ДНК для секвенирования генома мамонта. // S.C.Schuster
Два якута
Полученный учёными неполный геном – синтетический. Основную его часть – более 2,98 миллиарда пар нуклеотидов учёные прочитали в шерсти мамонта, известного как образец M4, ещё...
Помогли генетикам современные методы секвенирования, развивающегося семимильными шагами. Новые методы позволяют сбор полных геномов из крохотных, по нескольку десятков нуклеотидных пар, отрезков ДНК и очень подходят для работы с вымершими животными, генетические молекулы которых за тысячи лет оказались повреждёнными и раздробленными на мелкие фрагменты. Выросла и скорость проведения анализа, снизилась стоимость реактивов и оборудования. Однако не только технический прогресс обусловил успех современных генетиков.
Уникальными обнаружения мамонтов делают вовсе не сохранившиеся мягкие ткани и кости, а шерсть.
Именно из нее ученые могут с большой долей уверенности извлечь генетический материал, не принадлежащий плесени и бактериям.
Прочитав 4,2 миллиарда пар нуклеотидов из многочисленных фрагментов, команда Миллера и Шустера обладает на сегодня последовательностью из 3,3 миллиардов пар оригинального генома (остальной «мусор» – участки ДНК вирусов, бактерий и прочих организмов). По оценкам генетиков, всего геном мамонта содержит 4,7 миллиарда комплементарных пар, что в полтора раза превышает длину человеческого генома.
Также Миллер сумел выявить несколько кодирующих последовательностей, отвечающих за синтез уникальных для данного вида животных белков. Впрочем, само по себе это открытие не так важно, как детальный анализ этих белков, выявление их функциональности и влияние на фенотип. Однако такие работы еще впереди, и заниматься ими будут, вероятно, уже другие специалисты.
Как будем клонировать?
Своей работой и обещанием в скором времени выдать на-гора полный геном вымершего тысячелетия назад животного Шустер изрядно подогрел научное сообщество и широкие массы. Но параллельно с этой публикацией в Nature вышли несколько «отрезвляющих» статей, касающихся как самих результатов работы, так и уже вертящегося на языке слова «клонирование».
В сопровождающем статью комментарии генетик Михаэль Хофрайтер из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка в Лейпциге оценил работу американских генетиков, сравнив её с продолжающимися работами расшифровке полного генома неандертальского человека. По его мнению, даже такой «черновой» геном, может дать толчок массе более специальных исследований.
Генри Николс же, авторитетный научный публицист из английского Гринвича, вплотную прошелся по теме клонирования ископаемого животного, собрав комментарии большого количества разных специалистов, опыт которых потребуется на последовательных стадиях клонирования животного. Свою публикацию писатель приурочил к двухсотлетию со дня рождения Чарльза Дарвина, которую журнал Nature отмечает специальным циклом публикаций.
Цветной геном дёшево и быстро
Расшифрованы полные геномы ещё двух человек: нигерийца и китайца. Детальный анализ первых «цветных» геномов ещё впереди, однако быстрота и дешевизна расшифровки уже обещают скорое...
Для того, чтобы хоть сколько-нибудь серьезно говорить о клонировании мамонта, нужно обладать очень достоверно установленным его геномом. Например, чтобы достоверно иметь не более одной ошибки на 10 000 пар азотистых оснований, современным методам нужно секвенировать ДНК с 12-кратным запасом. Пригодной же для клонирования считается последовательность, прочитанная 30–40 раз.
Сейчас этот коэффициент для генома мамонта находится на уровне 0,7–0,9.
Как нетрудно догадаться, до клонирования такой последовательности очень и очень далеко.
Впрочем, от завершения этой работы ученых, по сути, отделяют только время и деньги. Потому априори можно предположить, что рано или поздно полный и достоверный геном шерстистого мамонта будет получен. Однако на этом этапе проблемы у ученых, вознамерившихся воскресить косматого гиганта, только начинаются. Устраивайтесь поудобнее.
Хромосомы и девочки
Генетические данные для клонирования должны быть представлены не просто в форме длинной цепочки ДНК – их надо разбить на определенной длины кусочки, которые затем свернуть в хромосомы.
Проблема в том, что никто не знает, сколько хромосом было у шерстистого мамонта.
И, возможно, мы этого никогда не узнаем.
Однако надежда есть – можно принять, что хромосом у мамонта было столько же, сколько их осталось у африканского предка – слона, публикация семикратно секвенированной ДНК которого запланирована массачусетскими учеными на следующий год. Однако для того, чтобы провести параллели и аналогии между двумя геномами, разделенными семью с половинами миллионами лет эволюции, и сопоставить 56 слоновьих хромосом с отрезками кода ДНК мамонта, ученым придется проделать титанический труд по определению и учету всех единичных мутаций, удвоений и удалений генов, а также их перестановке.
Более того, в ходе этой адской работы неизбежно возникнет проблема Y-хромосомы, которая у всех млекопитающих характеризуется высокой повторяемостью одних и тех же участков. Разобраться, где у нее начало и конец, а где середина, очень сложно.
Благо, мир состоит не только из мужчин – а потому эту проблему можно просто обойти. Ученые, секвенирующие геном африканского слона так и поступили, изучив женский набор хромосом вместо мужского. Х-хромосома тоже не подарок, однако её секвенирование все же несколько проще.
Поэтому первые клонированные мамонты, скорее всего, будут сплошь девочками.
Так было и в фильме «Парк Юрского периода», однако там люди просто побоялись несанкционированного размножения тварей и сделали их всех однополыми. Если кто помнит фильм – не помогло.
Кроме того, каждая хромосома имеет несколько небольших, но очень важных для работы хромосомы участков, так же характеризуемых высокой повторяемостью компонентов, называемых центромерами. Эти участки помогают внутриклеточному молекулярному механизму манипулировать хромосомами в таких процессах, как деление клеток. Изучить центромерную последовательность, определить, где она начинается и где заканчивается, сегодня невозможно по тем же самым причинам, почему крепким орешком является и Y-хромосома. Такой же неприятной особенностью обладают и концевые участки хромосом – теломеры.
Однако и эта проблема может оказаться разрешимой. По крайней мере, в этом уверен Билл Эрншоу, генетик из университета Эдинбурга, показавший совсем недавно работоспособность искусственно синтезированной центромеры на примере человеческой хромосомы.
Но даже после того, как какими-то невероятными усилиями ученые решат все проблемы с хромосомами, они столкнутся с очень неприятным фактом – набор хромосом нового мамонта будет иметь только одну версию генов, в то время как все млекопитающие, да и не только они, имеют диплоидный набор хромосом, достающихся от обоих родителей. В таких условиях любая ошибка в изначально секвенированной ДНК будет иметь серьезное значение, так как компенсировать её правильной версией гена, доставшейся от другого мамонта, будет просто невозможно.
Сделай сам
Однако прежде чем рассуждать о жизнеспособности полученного таким образом мамонта необходимо синтезировать искусственную ДНК с 4,7 миллиардами нуклеотидных пар.
На сегодняшний день самая длинная полностью синтетическая ДНК имеет около шестисот тысяч нуклеотидных пар и принадлежит бактерии Mycoplasma genitalium. Если учесть, что новый мамонт будет иметь столько же хромосом, сколько и слон, то нетрудно подсчитать, что задача разбивается на 56 кусков длиной по 160 миллионов нуклеотидных пар в среднем. Каждый такой кусок необходимо разбить на подзадачи, длиной до 8 тысяч нуклеотидов – с более длинными кусками ДНК работать современные методики не позволяют.
Насинтезировать много коротких отрезков ДНК – задача сегодня почти рутинная, её можно выполнить довольно быстро и за разумные деньги, распределив нагрузку между несколькими коммерческими фирмами.
Гораздо сложнее затем собрать хромосомы из отдельных отрезков.
В процессе такой сборки удлиняющиеся цепочки становятся очень нестабильными
Клонировать мамонта по шерстинке
Новый метод позволил расшифровать ДНК десятка мамонтов по образцам их шерсти из музейных фондов. Расшифровке поддалась даже шерсть, которая уже 200 лет хранится в Петербурге при комнатной температуре....
Группа генетиков из Института Вентера, синтезировавшая геном M. genitalium, собирала большие куски хромосом внутри бактерий E.coli, которые затем интегрировала в «искусственные бактериальные хромосомы», полученные на основе дрожжевых хромосом. Эти хромосомы, помещенные в живую культуру дрожжей, в итоге рекомбинации дали хромосомные отрезки, содержащие в себе целый бактериальный геном.
Вряд ли такой подход можно напрямую масштабировать и применить к гигантскому коду ДНК млекопитающего. По крайней мере, собеседники Николса высказывают скепсис по этому поводу. Но если представить, что ученым все же удастся синтезировать хромосомы будущего мамонта, едва ли в этом случае стоит рассчитывать на успех.
Затем хромосомы нужно поместить в клеточное ядро.
Ученые сходятся во мнении, что лучше всего по старинке брать это ядро из экстракта лягушачьей икры. Этот метод был открыт еще в 80-х годах прошлого столетия.
Потом будет необходимо насобирать яйцеклеток слоних, что будет той ещё задачей, учитывая особенности длительного слоновьего цикла овуляции. Затем в яйцеклетках нужно подменить ядра, рискуя потерять многомиллионный труд из-за несовместимости органелл – например, митохондрий, несомненно, отличных у слонов и мамонтов.
Но это все уже совсем грубое теоретизирование, касающееся, в том числе и соотношения размеров матки мамонтих и слоних, продолжительности жизни клонированного мамонта, и необходимости тут же клонировать еще одного, желательно мальчика, пока юная мамонтиха не умерла с тоски от одиночества, и так далее.
Сегодня мы лишь знаем, как выглядит примерно 0,7 ядерной ДНК мамонта. Подождем, когда появится целая последовательность, и посмотрим, до чего к тому времени дойдет техника клонирования
суббота, 22 ноября 2008 г.
Вирусы наизнанку
Средство от всех вирусных инфекций найдено. Причем мишень для этого препарата вовсе не оболочка и даже не ядро вириона, а собственные клетки нашего организма, частично «выворачивающиеся наизнанку» при поражении вирусами гриппа, гепатита и даже ВИЧ. Насколько эффективным окажется бавитуксимаб – покажут уже начавшиеся клинические испытания.
Когда Дмитрий Иосифович Ивановский в конце позапрошлого века обнаружил существование небактериальных инфекционных агентов, поражающих листья табака, он и не предполагал, что век спустя количество жертв вирусных пандемий будет исчисляться десятками миллионов, а в списке противовирусных препаратов и вакцин будет больше сотни наименований.
Ожирение лечится как вирус
Универсальным лекарством против вирусов – хоть гриппа, хоть ВИЧ – могут стать препараты, разрабатываемые для борьбы с ожирением. Их доз, не опасных для клеток животных, достаточно, чтобы помешать...
Такое разнообразие лишний раз подтверждает отсутствие одновременно высокоэффективного и универсального способа борьбы. Это и не удивительно: разнообразие структуры и жизненного цикла вирусов настолько велико, что найти что-то общее очень трудно, но не невозможно.
Эти редкие объединяющие черты легче обнаружить на «клеточной» стадии жизненного цикла вируса, то есть когда вирион проникает в клетку для размножения. Интенсификация внутриклеточных процессов приводит к миграции молекулы фосфатидилсерина с внутренней стороны клеточной мембраны на наружную. Это вещество, непосредственно к вирусу не относящееся, и стало мишенью для разработки противовирусных препаратов.
Филипп Торп, сотрудник медицинского центра при Техасском университете, и его коллеги предложили «натравить» собственную иммунную систему на пораженные вирусом клетки.
Для этого они создали антитела, способные очень точно и прочно связываться с клетками, «демонстрирующими» фосфатидилсерин на своей поверхности. А поскольку второй конец антитела абсолютно одинаков у всех представителей одного вида, то иммунная система должна легко распознавать и уничтожать облепленные антителами клетки. Конечно, часть вирусов при этом может снова попасть в кровоток, но подобный подход предотвращает лавинообразное размножение вирусов и дает иммунной системе необходимую неделю для выработки специфичного для этого вируса ответа. А «обломки» вирионов, «вываливающиеся» из разрушенных клеток наружу, только облегчают иммунитету стоящую перед ним задачу, ведь распознавать и тренироваться гораздо легче на полуразрушенных инфекционных агентах, нежели на полноценных «боевых машинах».
Отличительная особенность такого подхода – универсальность, ведь он, по сути, применим для любого вируса, вызывающего появление на поверхности пораженной клетки фосфатидилсерина, а это справедливо как минимум для гриппа А, вируса простого герпеса и ВИЧ-1.
Торп и соавторы публикации в Nature Medicine проверили, насколько вся вышеописанная схема эффективно работает в живом организме.
Лечение бавитуксимабом, а именно так называется лекарственный препарат на основе упомянутых антител, мышей, пораженных цитомегаловирусом, продемонстрировало 100-процентную эффективность, в то время как из зараженной, но не получавшей инъекции группы выжили только 25%.
Во втором эксперименте «враг» был выбран куда серьезней: летальный вирус Пичинде, предварительно введенный в соответствующей концентрации, не оставил бы в живых ни одну из подопытных морских свинок. Торпу и коллегам с помощью бавитуксимаба удалось спасти ровно половину, а в сочетании с традиционно использующимся для борьбы с этим вирусом рибавирином – 63%.
Вирусы отрегулировали человека
Сложной системой регулирования организма на уровне ДНК человек, возможно, обязан ретровирусам – дальним родственникам ВИЧ. Похоже, именно они дали «гену-императору» приматов, управляющему...
Впрочем, стопроцентной эффективности вряд ли удастся добиться и в случае такого универсального препарата. Не исключены также и побочные эффекты, так как мишень – фосфатидилсерин – есть и на здоровых клетках, но препарат уже проходит клинические испытания в лечении гепатита С, хотя сами разработчики, заключившие контракт с «Перегрин фармасьютикалс», позиционируют его как эффективное средство борьбы с биологическим оружием.
Дело в том, что в отличие от ВИЧ и гриппа, на изучение которых ежегодно тратятся миллиарды, вирусы, стоящие на вооружении, знакомы только одной из противоборствующих сторон. Впрочем, угрозы применения такого оружия в ближайшее время вряд ли стоит ожидать: и в Европе, и в России официально не занимаются разработкой биологического оружия, а «ось зла» не обладает соответствующими технологическими возможностями. С другой стороны, появление такой защиты от биологического оружия может вызвать такие же опасения, как и развертывание системы ПРО.
Когда Дмитрий Иосифович Ивановский в конце позапрошлого века обнаружил существование небактериальных инфекционных агентов, поражающих листья табака, он и не предполагал, что век спустя количество жертв вирусных пандемий будет исчисляться десятками миллионов, а в списке противовирусных препаратов и вакцин будет больше сотни наименований.
Ожирение лечится как вирус
Универсальным лекарством против вирусов – хоть гриппа, хоть ВИЧ – могут стать препараты, разрабатываемые для борьбы с ожирением. Их доз, не опасных для клеток животных, достаточно, чтобы помешать...
Такое разнообразие лишний раз подтверждает отсутствие одновременно высокоэффективного и универсального способа борьбы. Это и не удивительно: разнообразие структуры и жизненного цикла вирусов настолько велико, что найти что-то общее очень трудно, но не невозможно.
Эти редкие объединяющие черты легче обнаружить на «клеточной» стадии жизненного цикла вируса, то есть когда вирион проникает в клетку для размножения. Интенсификация внутриклеточных процессов приводит к миграции молекулы фосфатидилсерина с внутренней стороны клеточной мембраны на наружную. Это вещество, непосредственно к вирусу не относящееся, и стало мишенью для разработки противовирусных препаратов.
Филипп Торп, сотрудник медицинского центра при Техасском университете, и его коллеги предложили «натравить» собственную иммунную систему на пораженные вирусом клетки.
Для этого они создали антитела, способные очень точно и прочно связываться с клетками, «демонстрирующими» фосфатидилсерин на своей поверхности. А поскольку второй конец антитела абсолютно одинаков у всех представителей одного вида, то иммунная система должна легко распознавать и уничтожать облепленные антителами клетки. Конечно, часть вирусов при этом может снова попасть в кровоток, но подобный подход предотвращает лавинообразное размножение вирусов и дает иммунной системе необходимую неделю для выработки специфичного для этого вируса ответа. А «обломки» вирионов, «вываливающиеся» из разрушенных клеток наружу, только облегчают иммунитету стоящую перед ним задачу, ведь распознавать и тренироваться гораздо легче на полуразрушенных инфекционных агентах, нежели на полноценных «боевых машинах».
Отличительная особенность такого подхода – универсальность, ведь он, по сути, применим для любого вируса, вызывающего появление на поверхности пораженной клетки фосфатидилсерина, а это справедливо как минимум для гриппа А, вируса простого герпеса и ВИЧ-1.
Торп и соавторы публикации в Nature Medicine проверили, насколько вся вышеописанная схема эффективно работает в живом организме.
Лечение бавитуксимабом, а именно так называется лекарственный препарат на основе упомянутых антител, мышей, пораженных цитомегаловирусом, продемонстрировало 100-процентную эффективность, в то время как из зараженной, но не получавшей инъекции группы выжили только 25%.
Во втором эксперименте «враг» был выбран куда серьезней: летальный вирус Пичинде, предварительно введенный в соответствующей концентрации, не оставил бы в живых ни одну из подопытных морских свинок. Торпу и коллегам с помощью бавитуксимаба удалось спасти ровно половину, а в сочетании с традиционно использующимся для борьбы с этим вирусом рибавирином – 63%.
Вирусы отрегулировали человека
Сложной системой регулирования организма на уровне ДНК человек, возможно, обязан ретровирусам – дальним родственникам ВИЧ. Похоже, именно они дали «гену-императору» приматов, управляющему...
Впрочем, стопроцентной эффективности вряд ли удастся добиться и в случае такого универсального препарата. Не исключены также и побочные эффекты, так как мишень – фосфатидилсерин – есть и на здоровых клетках, но препарат уже проходит клинические испытания в лечении гепатита С, хотя сами разработчики, заключившие контракт с «Перегрин фармасьютикалс», позиционируют его как эффективное средство борьбы с биологическим оружием.
Дело в том, что в отличие от ВИЧ и гриппа, на изучение которых ежегодно тратятся миллиарды, вирусы, стоящие на вооружении, знакомы только одной из противоборствующих сторон. Впрочем, угрозы применения такого оружия в ближайшее время вряд ли стоит ожидать: и в Европе, и в России официально не занимаются разработкой биологического оружия, а «ось зла» не обладает соответствующими технологическими возможностями. С другой стороны, появление такой защиты от биологического оружия может вызвать такие же опасения, как и развертывание системы ПРО.
пятница, 21 ноября 2008 г.
Молодость
Биологи научились измерять истинный возраст по анализу клеток организма. Теперь любая биохимическая лаборатория сможет выяснить, насколько именно омолаживают многочисленные «омолаживающие» средства. Пока, правда, лишь для круглых червей.
Благодаря пластической хирургии, физиотерапии, диетологии и спортивным тренерам многие из нас выглядят «гораздо младше своих лет». А что такое «гораздо младше своих лет», или, кому не так повезло, «гораздо старше»? Интуитивно вполне понятно. Но ведь такая формулировка подразумевает наличие как минимум двух возрастов – «паспортного» и «биологического».
И если с вычислением первого у законопослушных граждан вопрос не стоит, то расчет «биологического», или, как его ещё называют, «физиологического» возраста – задача не из легких. Основная проблема – отсутствие конкретного определения, ведь все сравнения проводятся относительно физиологических параметров, усредненных по всей популяции.
Пример теста на возраст
1. Замерьте свой пульс до выполнения упражнения. Затем присядьте 30 раз в быстром темпе. Если пульс повысился на: 0-10 единиц - ваш возраст соответствует 20-летнему человеку. 10-20 единиц - 30-летнему 20-30...
Попытки оценить «запас прочности» организма предпринимались неоднократно, но чаще всего они сводились к оценке работы сердечно-сосудистой, мышечной и дыхательной систем. Да и то каждый пожелавший запечатлеть себя в учебнике физиологии автор не преминул воспользоваться неопределенностью ситуации.
Симон Мелов и его коллеги предложили пойти принципиально иным путем и измерять старение по активности генов.
Правда, реализовать эту идею пока удалось лишь на примере круглых червей – любимца генетиков Caenorhabditis elegans.
В отличие от людей, имеющиеся в распоряжении ученых организмы живут и развиваются по очень чёткой схеме, ведь продолжительность жизни червей C. elegans, равно как дрозофил или лабораторных мышей чистых линий, можно предсказать с точностью до нескольких суток. То есть их паспортный возраст практически совпадает с возрастом биологическим, традиционно оцениваемым по подвижности и внешнему виду.
Это и позволило Мелову и соавторам публикации в специализированном журнале Aging Cell построить кривую изменения экспрессии генов в зависимости от возраста.
Измерение количества информационной, или матричной РНК (мРНК), соответствующей тому или иному гену, – самый эффективный на данный момент способ оценить «статус» процессов, происходящих в клетке. Ведь весь обмен веществ так или иначе завязан на белки, строящиеся по матрице мРНК, которая, в свою очередь, считывается с ДНК в зависимости от потребностей клетки.
Для того чтобы усреднить результаты, ученые не стали мелочиться и выделяли РНК из всего червя, попросту опуская его в пробирку целиком.
Проделав это с целой сотней беззащитных созданий, генетики отобрали из 25 000 оцениваемых генов треть, активность которых действительно меняется с возрастом, как паспортным, так и «биологическим». В эту группу попали гены коллагенов – белков, определяющих прочность наших тканей, там же оказались и известные маркеры болезни Альцгеймера и ферменты, отвечающие за обмен углеводов и жиров.
Долгая жизнь без рака
Учёные придумали, как обеспечить долгую жизнь без рака. Оказывается, за старение и возникновение опухолей отвечает один и тот же генетический механизм. Поиграв с ним, генетики смогли вдвое продлить...
Подтвердилась связь со старением генов группы daf, контролируемых белками-сиртуинами, на которые и влияет столь популярное в научной среде продление жизни за счет «ограничения калорийности диеты».
Не скрылись от ученых и «гены обратного отсчета», кодирующие, помимо всего прочего, и так называемые «белки смерти», death associated protein.
Воспользовавшись этим «профилем», Мелов и коллеги попробовали вычислить возраст «диких» червей. Как и лабораторных собратьев, их тоже полностью распускали на РНК, предварительно оценивая «биологический» возраст традиционным способом. Расчет показал, что разработанный метод обладает примерно 70%-ной точностью. Весьма неплохо для первой попытки, хотя авторы и отметили, что её можно было бы существенно повысить за счёт увеличения числа «участников» эксперимента и оцениваемых физиологических параметров.
У нового метода оценки возраста есть не только общенаучные или лабораторные, но даже маркетологические последствия.
Ведь с его помощью можно проверить, насколько эффективны предлагаемые методы продления жизни и «омоложения» организма.
Долголетие без жира и кастрации
Чтобы продлить жизнь, кастрация не обязательна. Достаточно повысить активность фермента, расщепляющего жир в стенках кишечника. Именно благодаря ему запускаются процессы, которые каким-то образом продлевают...
Проводившиеся до сих пор эксперименты, как правило, демонстрировали возрастание хронологических и лишь изредка репродуктивных показателей. А ведь основная цель геронтологии – увеличение «активного периода», во время которого старики по паспорту действительно являются полноценными членами общества, не страдающими от возрастных изменений тела и ума.
Ожидать повторения подобной работы на людях пока не приходится, ведь в таком случае придется забирать десятки биопсий и тысячи клеток из разных органов и тканей нашего организма, после чего сравнивать данные полимеразной цепной реакции с измерениями физиологических показателей. И ведь никто не гарантирует, что удастся обнаружить хоть какую-то зависимость.
Благодаря пластической хирургии, физиотерапии, диетологии и спортивным тренерам многие из нас выглядят «гораздо младше своих лет». А что такое «гораздо младше своих лет», или, кому не так повезло, «гораздо старше»? Интуитивно вполне понятно. Но ведь такая формулировка подразумевает наличие как минимум двух возрастов – «паспортного» и «биологического».
И если с вычислением первого у законопослушных граждан вопрос не стоит, то расчет «биологического», или, как его ещё называют, «физиологического» возраста – задача не из легких. Основная проблема – отсутствие конкретного определения, ведь все сравнения проводятся относительно физиологических параметров, усредненных по всей популяции.
Пример теста на возраст
1. Замерьте свой пульс до выполнения упражнения. Затем присядьте 30 раз в быстром темпе. Если пульс повысился на: 0-10 единиц - ваш возраст соответствует 20-летнему человеку. 10-20 единиц - 30-летнему 20-30...
Попытки оценить «запас прочности» организма предпринимались неоднократно, но чаще всего они сводились к оценке работы сердечно-сосудистой, мышечной и дыхательной систем. Да и то каждый пожелавший запечатлеть себя в учебнике физиологии автор не преминул воспользоваться неопределенностью ситуации.
Симон Мелов и его коллеги предложили пойти принципиально иным путем и измерять старение по активности генов.
Правда, реализовать эту идею пока удалось лишь на примере круглых червей – любимца генетиков Caenorhabditis elegans.
В отличие от людей, имеющиеся в распоряжении ученых организмы живут и развиваются по очень чёткой схеме, ведь продолжительность жизни червей C. elegans, равно как дрозофил или лабораторных мышей чистых линий, можно предсказать с точностью до нескольких суток. То есть их паспортный возраст практически совпадает с возрастом биологическим, традиционно оцениваемым по подвижности и внешнему виду.
Это и позволило Мелову и соавторам публикации в специализированном журнале Aging Cell построить кривую изменения экспрессии генов в зависимости от возраста.
Измерение количества информационной, или матричной РНК (мРНК), соответствующей тому или иному гену, – самый эффективный на данный момент способ оценить «статус» процессов, происходящих в клетке. Ведь весь обмен веществ так или иначе завязан на белки, строящиеся по матрице мРНК, которая, в свою очередь, считывается с ДНК в зависимости от потребностей клетки.
Для того чтобы усреднить результаты, ученые не стали мелочиться и выделяли РНК из всего червя, попросту опуская его в пробирку целиком.
Проделав это с целой сотней беззащитных созданий, генетики отобрали из 25 000 оцениваемых генов треть, активность которых действительно меняется с возрастом, как паспортным, так и «биологическим». В эту группу попали гены коллагенов – белков, определяющих прочность наших тканей, там же оказались и известные маркеры болезни Альцгеймера и ферменты, отвечающие за обмен углеводов и жиров.
Долгая жизнь без рака
Учёные придумали, как обеспечить долгую жизнь без рака. Оказывается, за старение и возникновение опухолей отвечает один и тот же генетический механизм. Поиграв с ним, генетики смогли вдвое продлить...
Подтвердилась связь со старением генов группы daf, контролируемых белками-сиртуинами, на которые и влияет столь популярное в научной среде продление жизни за счет «ограничения калорийности диеты».
Не скрылись от ученых и «гены обратного отсчета», кодирующие, помимо всего прочего, и так называемые «белки смерти», death associated protein.
Воспользовавшись этим «профилем», Мелов и коллеги попробовали вычислить возраст «диких» червей. Как и лабораторных собратьев, их тоже полностью распускали на РНК, предварительно оценивая «биологический» возраст традиционным способом. Расчет показал, что разработанный метод обладает примерно 70%-ной точностью. Весьма неплохо для первой попытки, хотя авторы и отметили, что её можно было бы существенно повысить за счёт увеличения числа «участников» эксперимента и оцениваемых физиологических параметров.
У нового метода оценки возраста есть не только общенаучные или лабораторные, но даже маркетологические последствия.
Ведь с его помощью можно проверить, насколько эффективны предлагаемые методы продления жизни и «омоложения» организма.
Долголетие без жира и кастрации
Чтобы продлить жизнь, кастрация не обязательна. Достаточно повысить активность фермента, расщепляющего жир в стенках кишечника. Именно благодаря ему запускаются процессы, которые каким-то образом продлевают...
Проводившиеся до сих пор эксперименты, как правило, демонстрировали возрастание хронологических и лишь изредка репродуктивных показателей. А ведь основная цель геронтологии – увеличение «активного периода», во время которого старики по паспорту действительно являются полноценными членами общества, не страдающими от возрастных изменений тела и ума.
Ожидать повторения подобной работы на людях пока не приходится, ведь в таком случае придется забирать десятки биопсий и тысячи клеток из разных органов и тканей нашего организма, после чего сравнивать данные полимеразной цепной реакции с измерениями физиологических показателей. И ведь никто не гарантирует, что удастся обнаружить хоть какую-то зависимость.
четверг, 20 ноября 2008 г.
Ожирение
Обнаружен новый механизм связи печени с поджелудочной железой, объясняющий, почему удаление печени сказывается на делении инсулинсекретирующих клеток. Этот феномен, известный медикам уже довольно давно, показал неизвестные ранее сигнальные нервные пути, которые в будущем могут быть использованы медиками для лечения сахарного диабета I типа.
Что общего между печенью и поджелудочной железой? Любой терапевт сразу скажет о вреде алкоголя, который, хотя и действует на эти органы различными способами, все равно остается основной причиной как цирроза, так и панкреатита. А вот эндокринолог наверняка вспомнит обмен сахаров в организме, основные участники которого – поджелудочная железа, мышцы, печень, нервная и жировая ткань, а с недавнего времени – и кости.
Хидэки Катагири, исследователь из Высшей школы медицины при Университете Тохоку, и соавторы публикации в Science не стали претендовать на открытие нового механизма регуляции обмена углеводов, но обнаруженный ими сигнальный путь может помочь в лечении диабета и ожирения ничуть не хуже.
Ученые обнаружили, что печень способна посылать сигналы в поджелудочную железу, стимулируя её бета-клетки к делению с последующим увеличением секреции инсулина.
Кости лечат диабет
Кости производят вещество, которое может бороться с диабетом. При этом оно и поднимает уровень инсулина в крови, и заставляет клетки «прислушиваться» к гормону. Чтобы создать лекарство, предстоит...
В этом сугубо фундаментальном открытии, как нередко бывает, помог клинический опыт – врачи не раз замечали, что уровень инсулина у тучных людей повышается и сохраняется надолго благодаря возросшему количеству его единственных продуцентов – бета-клеток. Иногда это может привести к развитию диабета, в данном случае второго типа (или инсулиннезависимого). «Виновны» в появлении заболевания мембранные рецепторы всех клеток нашего тела, при повышенном уровне инсулина в крови теряющие со временем способность связывать этот гормон-регулятор. Поэтому иногда возникает потребность в инъекциях.
Производившиеся эксперименты на животных и раньше показывали какую-то непонятную связь печени и поджелудочной. Например, удаление печени, в отличие от мышечной и жировой ткани, лишает грызунов способности нарастить дополнительные инсулинсекретирующие клетки. Ввиду того, что между пищеварительными железами, к которым относятся и поджелудочная, и печень, существуют многочисленные эндокринные взаимодействия, трудно уловимые научными методами, многие ученые почти смирились с необъяснённостью этого феномена.
Японских эндокринологов это не смутило, и они поставили эксперименты, по техническому исполнению больше напоминающие работы Павлова и Сперанского, нежели современные публикации, пестрящие магниторезонансной томографией, полимеразными цепными реакциями и цветными микрофотографиями.
Зима подарила диабет и инфаркты
Тысячелетия суровых северных зим создали «нового человека». Короткие конечности и приземистое телосложение оказались не единственным подарком эволюции. За освоение нашими предками новой среды...
Предположив, что связь между печенью и поджелудочной железой объясняется нервной регуляцией, они попросту перерезали ветвь блуждающего нерва, идущую от мозга в поджелудочную железу мышей, которых после этого усиленно откармливали. В отличие от их сородичей, довольно быстро набравших вес, такие мыши хотя и сохраняли полноценную структуру поджелудочной железы, но вот к увеличению количества клеток были не способны.
Поскольку ветви блуждающего нерва подходят почти ко всем внутренним органам, то вполне логичной в данном случае выглядела гипотеза, что сигнал по нерву проходит от одного органа к другому. Несмотря на «однонаправленность» проведения любого сигнала по нервным волокнам, чаще всего они содержат как «чувствительные», так и «исполнительные» пути.
Аналогичный «хирургический» путь проверки правдивости этой гипотезы, при котором перерубалась ветка блуждающего нерва между печенью и поджелудочной, предположения не подтвердил, зато ученым удалось найти другую чувствительную веточку, отвечающую за феномен связи поджелудочной с печенью.
Диабетики поправятся красненьким
Вещество, образующееся при производстве красного вина, помогает справиться с диабетом. Его применение позволило стабилизировать уровень глюкозы у мышей. Людям для достижения того же эффекта вино надо пить...
То, что нервные сигналы не «замыкаются» в животе, а обязательно проходят через мозг, Катагири и соавторы подтвердили удалением участка среднего мозга, содержащего проводящие пучки нервов. Как и предполагалось, мыши, набравшие изрядное количество лишнего веса, при этом потеряли способность к делению бета-клеток.
Тем же, кто желает воспользоваться открытием ученых в практических целях, можно не бояться вживления стимулирующих электродов в мозг, печень или поджелудочную железу.
Помимо нервного пути, эндокринологи обнаружили и активацию фермента внеклеточной регулируемой киназы (ERK), так что уже в скором времени возможно появление фармакологических препаратов, таким опосредованным образом способствующих делению бета-клеток и возрастанию уровня инсулина в крови.
Тем, чьи клетки к инсулину не чувствительны, то есть больным инсулиннезависимым диабетом (II типа), эти препараты уже не помогут, а вот пострадавшим от удаления части железы – вполне.
Что общего между печенью и поджелудочной железой? Любой терапевт сразу скажет о вреде алкоголя, который, хотя и действует на эти органы различными способами, все равно остается основной причиной как цирроза, так и панкреатита. А вот эндокринолог наверняка вспомнит обмен сахаров в организме, основные участники которого – поджелудочная железа, мышцы, печень, нервная и жировая ткань, а с недавнего времени – и кости.
Хидэки Катагири, исследователь из Высшей школы медицины при Университете Тохоку, и соавторы публикации в Science не стали претендовать на открытие нового механизма регуляции обмена углеводов, но обнаруженный ими сигнальный путь может помочь в лечении диабета и ожирения ничуть не хуже.
Ученые обнаружили, что печень способна посылать сигналы в поджелудочную железу, стимулируя её бета-клетки к делению с последующим увеличением секреции инсулина.
Кости лечат диабет
Кости производят вещество, которое может бороться с диабетом. При этом оно и поднимает уровень инсулина в крови, и заставляет клетки «прислушиваться» к гормону. Чтобы создать лекарство, предстоит...
В этом сугубо фундаментальном открытии, как нередко бывает, помог клинический опыт – врачи не раз замечали, что уровень инсулина у тучных людей повышается и сохраняется надолго благодаря возросшему количеству его единственных продуцентов – бета-клеток. Иногда это может привести к развитию диабета, в данном случае второго типа (или инсулиннезависимого). «Виновны» в появлении заболевания мембранные рецепторы всех клеток нашего тела, при повышенном уровне инсулина в крови теряющие со временем способность связывать этот гормон-регулятор. Поэтому иногда возникает потребность в инъекциях.
Производившиеся эксперименты на животных и раньше показывали какую-то непонятную связь печени и поджелудочной. Например, удаление печени, в отличие от мышечной и жировой ткани, лишает грызунов способности нарастить дополнительные инсулинсекретирующие клетки. Ввиду того, что между пищеварительными железами, к которым относятся и поджелудочная, и печень, существуют многочисленные эндокринные взаимодействия, трудно уловимые научными методами, многие ученые почти смирились с необъяснённостью этого феномена.
Японских эндокринологов это не смутило, и они поставили эксперименты, по техническому исполнению больше напоминающие работы Павлова и Сперанского, нежели современные публикации, пестрящие магниторезонансной томографией, полимеразными цепными реакциями и цветными микрофотографиями.
Зима подарила диабет и инфаркты
Тысячелетия суровых северных зим создали «нового человека». Короткие конечности и приземистое телосложение оказались не единственным подарком эволюции. За освоение нашими предками новой среды...
Предположив, что связь между печенью и поджелудочной железой объясняется нервной регуляцией, они попросту перерезали ветвь блуждающего нерва, идущую от мозга в поджелудочную железу мышей, которых после этого усиленно откармливали. В отличие от их сородичей, довольно быстро набравших вес, такие мыши хотя и сохраняли полноценную структуру поджелудочной железы, но вот к увеличению количества клеток были не способны.
Поскольку ветви блуждающего нерва подходят почти ко всем внутренним органам, то вполне логичной в данном случае выглядела гипотеза, что сигнал по нерву проходит от одного органа к другому. Несмотря на «однонаправленность» проведения любого сигнала по нервным волокнам, чаще всего они содержат как «чувствительные», так и «исполнительные» пути.
Аналогичный «хирургический» путь проверки правдивости этой гипотезы, при котором перерубалась ветка блуждающего нерва между печенью и поджелудочной, предположения не подтвердил, зато ученым удалось найти другую чувствительную веточку, отвечающую за феномен связи поджелудочной с печенью.
Диабетики поправятся красненьким
Вещество, образующееся при производстве красного вина, помогает справиться с диабетом. Его применение позволило стабилизировать уровень глюкозы у мышей. Людям для достижения того же эффекта вино надо пить...
То, что нервные сигналы не «замыкаются» в животе, а обязательно проходят через мозг, Катагири и соавторы подтвердили удалением участка среднего мозга, содержащего проводящие пучки нервов. Как и предполагалось, мыши, набравшие изрядное количество лишнего веса, при этом потеряли способность к делению бета-клеток.
Тем же, кто желает воспользоваться открытием ученых в практических целях, можно не бояться вживления стимулирующих электродов в мозг, печень или поджелудочную железу.
Помимо нервного пути, эндокринологи обнаружили и активацию фермента внеклеточной регулируемой киназы (ERK), так что уже в скором времени возможно появление фармакологических препаратов, таким опосредованным образом способствующих делению бета-клеток и возрастанию уровня инсулина в крови.
Тем, чьи клетки к инсулину не чувствительны, то есть больным инсулиннезависимым диабетом (II типа), эти препараты уже не помогут, а вот пострадавшим от удаления части железы – вполне.
суббота, 8 ноября 2008 г.
Клон мозга
Японцам удалось клонировать мышь, пролежавшую 16 лет в обычном морозильнике. Появилась надежда клонировать мамонтов и «Ледяного человека». Если понравилось мясо из морозильника, можно клонировать давшую его корову. Лучше всего для клонирования подходят мозг и почки.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование
в самом общем значении – точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном – причём как каждый...
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование животных
возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование...
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Мумия из древнего, вымершего рода
«Ледяной человек» Отци, 5 тысяч лет пролежавший в альпийских льдах, принадлежал древнему роду, праматерь которого жила около 20 тысяч лет назад. Судя по всему, род прервался: полностью расшифрованная...
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование
в самом общем значении – точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном – причём как каждый...
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Клонирование животных
возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование...
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Мумия из древнего, вымершего рода
«Ледяной человек» Отци, 5 тысяч лет пролежавший в альпийских льдах, принадлежал древнему роду, праматерь которого жила около 20 тысяч лет назад. Судя по всему, род прервался: полностью расшифрованная...
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)
