Интересные факты

10 невероятных трюков, которые ученые впервые провернули с ДНК

Мир ДНК — это буквально кроличья нора. Любой шаг приводит нас к новым и даже страшным открытиям. Чем больше ученые исследуют и оттачивают эти молекулы жизни, тем «страньше и страньше» становятся научные ходы. Границы между биологией и технологиями размываются, порой к худшему. Но ДНК сама по себе дает нам простые ответы о том, будто лечить сложные заболевания, хранить информацию и даже будто выглядит преступник.

Живые микросхемы

Когда ученые мечтали о новом способе глянуть на молекулы и процессы в клетках, на их пути стояла одна преграда. Они хотели создать конструкция на основе ДНК, которое будет работать как единая микросхема, подключаться и выключаться. Проблема была в том, что переключатель нужно было активировать электричеством.

Наконец, ученым удалось разрешить эту проблему, зажав антрахиноны (вещество такое) между небольшими участками ДНК. Это природное соединение с удовольствием приспособилось к имплантации и было способно изготовлять окислительно-восстановительные реакции.

Во пора окислительно-восстановительных процессов электроны заряжают определенные молекулы, покидая другие. Результатом является электрический импульс. При стимуляции наконечником электрода антрахиноны пять справились с этой задачи. В зависимости от того, сколько электронов они захватили, схемы либо проводили ток, либо дудки.

Переключатели, каждый из которых в тысячу один тоньше волоса, прокладывают линия для микроскопических молекулярных устройств. Адаптации этого измененного генетического кода могут позволить нам учить химические реакции внутри клеток будто никогда прежде, с особым упором на те, что связаны с болезнью.

Инъекция ДНК лечит хромоту

Хромые беговые скакуны сталкиваются с эвтаназией, зачастую с большими финансовыми потерями для владельца. Нередко она проявляется у лошадей, которые падают или стареют, однако обычные процедуры лечения чересчур долгие и не гарантируют качественную существование в дальнейшем.

Не так давным-давно эта страшная проблема была решена простым шприцем. Ученые взяли два гена и ввели их в ноги хромых лошадей. Результаты были поразительные. Травмы не лишь излечились, но и лошади вернулись на ипподром чрез два месяца, где участвовали в соревнованиях.

Революционные гены VEGF164 и BMP2 были введены прямиком в поврежденные связки и сухожилия. ДНК поощрила развитие новых кровеносных сосудов, костей и хрящей, которые обзавелись отличной тканью. Этот метод лечения покамест не является основным, однако обещает изменить многое будто в ветеринарных лечебницах, так и в больницах для людей. Испытуемые лошади оставались в пиковом состоянии в течение года после получения лечения, что дает надежду на то, что раз этот метод может поддержать людям с проблемами сухожилий, разрывом связок и даже травмами позвоночника.

Похожие новости  Ученые создали новые синтетические мягкие мышцы для реалистичных роботов

Крючок на человека

Родословная человека остается неполной, несмотря на десятки лет исследований. Антропологи могут исследовать лишь то, что есть в наличии, а скелетов первых людей и других гоминид не этак много. Однако новые методы позволяют находить древнюю ДНК без тел.

В Бельгии, Хорватии, Франции, России и Испании собирали слякоть и просеивали на предмет человеческой ДНК. Чтоб повысить шансы, все 85 образцов были взяты из археологических объектов возрастом 14 000-550 000 лет. Результаты тестов были наводнены генами.

В одной чайной ложке песка нашли триллионы фрагментов ДНК. Шерстистые носороги, мамонты, пещерные медведи, древние гиены — все они затрудняли розыск гоминид. Чтобы убрать этот генетический гул, исследователи прибегли к рыбалке. Они создали своего рода крючок из современной митохондриальной ДНК. Этак как она принадлежала человеку, она поднимала лишь подобную ДНК из мешанины генов.

Примечательно, что молекулярный инструмент зацепил цепочки неандертальцев в местах, где не находили ни их костей, ни инструментов. Нашлась даже ДНК от крайне редкого представителя предков, денисовского человека. Техника ловли генов на крючок может отозваться на давние вопросы о том, какие места и артефакты принадлежат людям, а какие — неандертальцам или совсем неизвестным гоминидам.

Гены-кисточки

Когда ученые искали сложную ДНК, отвечающую за красивые крылья бабочек, их ждал сюрприз. Вместо ожидаемой сети генов они нашли лишь два. Гены WntA и optix ведут себя будто карандаш, рисующий контуры изображений, и краска, которая эти контуры окрашивает.

Предыдущие исследования предполагали участие этой пары художников и связывали optix с красным и оранжевым. Однако их исключительное влияние обнаружилось лишь тогда, когда ученые начали экспериментировать с этими «генами-кисточками».

Когда WntA отключали, распорядок исчезал. Линии тускнели, цвета сливались товарищ с другом, рисунки исчезали. Отключение optix приводило к более интересным результатам. Бабочки становились серыми или черными, причем не лишь в крыльях.

Неожиданный поворот произошел в случае обычной «глазастой» бабочки Юнония коения. Пятна синей радужки усеивали крылья там, где их ранее не было. Это показало, что optix также влияет на пигментацию на физическом уровне.

Оба гена, будто представляется, приводили к основным эволюционным изменениям и способностям, включая мимикрию в качестве защиты.

Эмбриональная хирургия

В попытке излечить опасное заболевание крови, китайские ученые создали человеческие эмбрионы в лаборатории. В 2017 году в проекте участвовали клонированные эмбрионы и ткани, взятые у пациента, страдающего бета-талассемией.

Будто и многие генетические заболевания, бета-талассемия вызывается сбоем в основаниях ДНК человека. Генетический код человека состоит из четырех оснований — аденина, цитозина, гуанина и тимина (A, C, G и T). Они содержат все руководство по формированию человека и управлению телом.

Похожие новости  10 вещей, которые продавцы магазинов одежды скрывают от покупателей

Ненормальное основание называется точечной мутацией. Его вечно связывали с двумя третями генетических заболеваний. Чтоб найти точечную мутацию для бета-талассемии, ученые просканировали три миллиарда «букв» генетического кода.

Оказалось, что одна из G была не на своем месте. Метод редактирования оснований заменил его на A и вылечил заболевание на уровне ДНК. В будущем система редактирования оснований может дать положительные результаты по другим наследственным заболеваниям.

Жертвенная кожа

Любители солнца скоро смогут позагорать, не беспокоясь о повреждении кожи. Ультрафиолетовые лучи Солнца могут разрушать ДНК, а риски рака, связанные с загоранием, давным-давно известны.

В 2017 году ученые придумали гениальную идею. Солнцезащитный крем, сделанный из ДНК спермы лосося, поглощает ультрафиолет почитай так же, как вторая кожа. Чем дольше его облучает солнечный свет, тем лучше. Те, кто любит жариться часами, больше не будут болеть об обезвоживании кожи. Рыбная пленка удерживает влагу.

Применение, включающее воду и этанол, может владеть более широкое хождение, чем попросту солнцезащитный крем. Это бесцветное вещество можно использовать в качестве неотложной или срочной перевязки. Его кристаллическая натура также позволит врачам следить за излечением, не снимая покрытия.

ДНК может хранить музыку

Пытаясь поддержать миру решить проблему с хранением информации, ученые обратились к ДНК. Они хотели доказать, что никакая другая окружение не сравнится с ней по накопительной способности или надежности.

Не этак давно два музыкальных произведения — Smoke on the Water (Deep Purple) и Tutu (Miles Davis) — стали файлами ДНК. Их двоичный код, цифровой стиль, состоящий из единиц и нулей, был преобразован в генетические основания (A, C, G и T).

В свою очередность были созданы синтетические основания, расположенные в соответствии с бинарными последовательностями музыки. Песни занимали 140 МБ на жестком диске. Однако превратившись в ДНК, они едва-едва ли были больше пылинки. Файлы были восстановлены путем обращения процесса, и ни одинешенек сегмент не был поврежден.

Универсальная натура ДНК означает, что таким образом можно хранить не лишь музыку. Другая информация, которую ученые превратили в генетику, включала кинофильм, компьютерный вирус и даже целую компьютерную операционную систему.

Плотность подобный системы позволит в один отличный день сохранить все данные Земли в одной комнате. При определенных условиях генетические файлы могут храниться тысячелетиями.

Дефиниция правонарушителей по генам

Преступники с генетической информацией, которая хранится в базах данных, имеют все причины ненавидеть ДНК, оставленную ими на местах преступления. Сопоставление скоро приведет к их осуждению или поимке. Проблемой было обвинить преступника, не имея никаких предварительных записей. Если пункт преступления было усеяно анонимными генами, дело рисковало стать «глухим».

Похожие новости  Ученые ответили, живем ли мы в «Матрице»

Новая криминалистическая техника может составить лик преступника на основе его или ее генетических останков. Этак называемое фенотипирование ДНК может рассказать исследователям о реальном цвете волос, глаз и кожи человека, географической родословной и более тонких деталях, таких будто веснушки.

Гены могут многое рассказать о физическом облике человека. Чтоб усовершенствовать технику и повысить точность определения лицевых дьявол, ученые сканировали лица и ДНК добровольцев. Программное обеспечение ищет точки пересечения генетических точек и форм челюстей, щек и носов.

Образцы, которые были идентифицированы, сделали фенотипирование способным к предоставлению достаточной информации для компиляции цифровых снимков. С иной стороны, его можно использовать для добавления деталей к черепам неопознанных жертв.

Кража генов

Водоплавающий организм тихоходка отличается чудовищной живучестью и странными генами. Геном этого существа был секвенирован, чтоб мы больше узнали о его сверхспособностях. Эти микроскопические беспозвоночные могут выживать в космосе, при температуре замерзания и кипения, при невероятном давлении, радиации и десятилетий без пищи и воды.

Причиной итого этого может быть способность тихоходок красть гены у других форм жизни. Животные и люд проходят через этот процесс — горизонтальный перенос генов — главным образом благодаря вирусам. Большинство видов содержит 1% посторонний ДНК, в то время будто залежи чужих генов у тихоходок попросту колоссальны — до 17,5%.

По разным оценкам, 6000 украденных генов принадлежат бактериям, грибам, растениям и археям. У тихоходок кушать механизм выживания, в процессе которого они избавляются от воды. Это разрушает их ДНК. Во пора регидратации геном снова собирается и, возможно, поглощает чужие кусочки.

Те, которые передаются следующему поколению, делают тихоходок более живучими. В частности, бактериальные гены более выносливым в экстремальных условиях, чем гены животных.

ДНК может взламывать компьютеры

На первоначальный взгляд может показаться, что этот заголовок взят из фабулы фильма про шпионов. Однако в 2017 году ученые в Университете Вашингтона взяли вредоносное ПО и закодировали его в синтетических основаниях ДНК.

Скачок от биологического к цифровому произошел, когда компьютер секвенировал цепочку. Когда программное обеспечение изменило комбинации A, C, G и T, превратив их назад в компьютерный код, вирус был выпущен и предоставил ученым полноценный удаленный доступ к компьютеру. Хотя такого рода взломы не используются в сегодняшнее время, они будут, дайте им пора.

Hi-News.ru — Новости высоких технологий.

Добавить комментарий