ГМО химия

*
В России запрещают импорт кормов для животных из западных стран (из США, Испании, Германии, Литвы, Эстонии, Канады, Великобритании, Чехии, Латвии и Польши)

ссылка на гифку

Ученый Максим Никитин совершил фундаментальное открытие в области генетики

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.

В России запретили выращивание и разведение ГМО

Согласно поправкам, запрещается ввоз в РФ и использование для посева семян растений, а также выращивание и разведение растений и животных, генетическая программа которых изменена с использованием методов генной инженерии. Исключение делается для проведения экспертиз и научно-исследовательских работ.

За использование ГМО в России вводится административное наказание - штраф на должностных лиц от 10 до 50 тысяч рублей, на юридических лиц - от 100 до 500 тысяч рублей. При этом часть закона, касающаяся штрафных санкций, вступит в силу с 1 июля 2017 года.

Ученые за ГМО

Кроме того, уполномоченные органы власти должны осуществлять мониторинг воздействия ГМО на человека и окружающую среду, "включая продукцию, ввозимую на территорию РФ". Импорт ГМО в Россию не запрещается, однако импортеры соответствующей продукции должны будут пройти установленную законом регистрацию. По результатам мониторинга правительство РФ может ввести запрет на ввоз ГМО в страну.

Ранее, 30 июня, сообщалось, что 109 нобелевских лауреатов подписали письмо в защиту ГМО, призывая организацию "Гринпис" и ее сторонников прекратить кампанию против использования биотехнологий. Нет ни одного подтвержденного случая того, что ГМО наносят вред здоровью людей или животных, говорится в документе.

Представители Университета Пенсильвании подтвердили первое в США использование CRISPR-технологии на людях.

Пресс-секретарь Университета Пенсильвании сообщил изданию NPR, что команда UPenn использовала CRISPR-технологию для лечения двух больных раком: одного пациента с множественной миеломой и одного с саркомой. У обоих случился рецидив после стандартного лечения.

Система CRISPR/Cas9

© artofthecell.com

Многообещающая технология редактирования генов под названием CRISPR в последнее время часто появляется в новостях. Так, в прошлом году китайский ученый Хе Цзянькуи (He Jiankui) ошеломил мир своим признанием о том, что использовал CRISPR-технологию для создания генетически модифицированных детей. Вместе с тем ученые надеются, что эта методика позволит производить очень точные модификации ДНК, что в итоге поможет в лечении многих заболеваний. Наконец, ученые начали делать первые шаги, чтобы воплотить эту мечту в реальность.

В июне 2016 года Национальные институты здравоохранения США (National Institutes of Health) предоставили исследовательской группе Университета Пенсильвании (UPenn) возможность начать испытание CRISPR-технологии на людях, однако только сейчас представитель UPenn подтвердил, что исследователи официально приступили к ее использованию. Применение CRISPR на людях станет первым национальным событием, которое может привести к более широкому использованию технологии в будущем.

Пресс-секретарь университета сообщил NPR, что команда UPenn уже использовала CRISPR-технологию для лечения двух больных раком: одного пациента с множественной миеломой и одного с саркомой. У обоих случился рецидив после стандартного лечения. В ходе работы исследователи удалили клетки иммунной системы у пациентов, использовав СRISPR для редактирования клеток (их нацеливания на опухоли), а затем вернули их в организмы пациентов. По словам представителя UPenn, результаты исследования в скором времени будут презентованы на одном из медицинских конгрессов или опубликованы в соответствующем журнале.

Традиционная генная терапия использует вирусы для введения новых генов в клетки для лечения заболеваний. Технология CRISPR в значительной степени позволяет избежать использования вирусов, которые не могут не вызывать некоторые опасения в плане безопасности. Вместо этого ученые напрямую вносят изменения в ДНК, используя целевые молекулярные инструменты. Технику можно сравнить с функцией вырезания и вставки в программе обработки текста — она позволяет ученым удалять или модифицировать определенные гены, вызывающие проблему.

Работа ученых из Пенсильвании может стать первым применением CRISPR-технологии на людях на территории США, однако над этим методом работают и другие исследователи. По словам одного из экспертов, 2019 год может стать ключевым для определения того, что 

CRISPR-технология может сделать полезного для мира и как поможет в лечении самых разных заболеваний.

По словам специалистов UPenn, существует важное различие между проводимыми ими медицинскими исследованиями и тем, что сделал китайский ученый Хе Цзянькуи. Он использовал CRISPR для редактирования генов человеческих эмбрионов: это значит, что сделанные им изменения передадутся будущим поколениям. И совершил он это прежде, чем большинство ученых решили, что это безопасно, на фоне призывов ввести мораторий на редактирование генов наследственных признаков. Что касается медицинского лечения, модификации вносятся только в ДНК отдельных пациентов. Таким образом, подобное редактирование генов не вызывает антиутопических опасений по поводу реорганизации человеческой расы.

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2020 года стали Эмманюэль Шарпентье и Дженнифер Дудна за разработку метода геномного редактирования 

Шарпентье и Дудна долгое время исследовали геном CRISPR/Cas9. Благодаря их разработке исследователи научились изменять ДНК животных, растений и микроорганизмов с чрезвычайно высокой точностью

Для этого ученые используют специальные «генетические ножницы», с помощью которых можно расщепить ДНК. Именно их Шарпентье и открыла в 2011 году. Вместе с Дудной ей удалось воссоздать «ножницы» искусственным путем, а также доказать их действенность

Сейчас геном CRISPR/Cas9 используют для выведения культур, устойчивых к плесени, вредителям и засухе. Кроме того, ученые считают, что «генетические ножницы» — ключ к открытию новых методов лечения рака

Вареная сгущенка ... типа ...

В США опубликован официальный доклад о безвредности ГМО https://nplus1.ru/news/2016/05/18/no-harm