Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 57
Вот когда какой нибуть икосаэдр с никому неизвестными свойствами убежит и внезапно уничтожит человечество, я хотел бы чтобы под раздачу в первую очередь попали беспечные любопытные человечки, любящие совать пальцы в розетку, не проверив напряжение.
Не убежит :) Генетической информации в нем нет, есть только физическая структура. Смотрите мой коммент внизу — habrahabr.ru/post/185116/#comment_6439050
В описанном в статье — нет генетической информации. За ваш комментарий отдельное спасибо.
Меня больше беспокоит тот восторг и беспечная уверенность, которая исходит от комментария. Дескать, раз уж мы такие кренделя выписываем, пусть кто скажет, что генетика нам не подвластна.
«Типичный обыватель» может вдруг подумать, что умение строить елочку из ДНК как то защищает от получения опасных ГМО-мутантов в процессе генетических экспериментов (казалось бы, при чем тут лоботомия?)
Меня больше беспокоит тот восторг и беспечная уверенность, которая исходит от комментария. Дескать, раз уж мы такие кренделя выписываем, пусть кто скажет, что генетика нам не подвластна.
«Типичный обыватель» может вдруг подумать, что умение строить елочку из ДНК как то защищает от получения опасных ГМО-мутантов в процессе генетических экспериментов (казалось бы, при чем тут лоботомия?)
Не «подвластна» (это соломенное чучело вбрасывают как раз антисциентисты), но темпы прогресса в этой сфере опережают даже ИТ. Это во-первых.
Во-вторых, чтобы защититься от получения «опасных ГМО-мутантов», нужно сначала уметь их получить. Может быть, подскажете способ?
Во-вторых, чтобы защититься от получения «опасных ГМО-мутантов», нужно сначала уметь их получить. Может быть, подскажете способ?
У вас логика хромает по обоим пунктам.
Во-первых, какой линейкой вы меряете прогресс в ИТ и генетике, чтобы их сравнивать и делать из этого аргумент.
Во-вторых, я не о защите от вредоносных ГМО как таковых, а о необдуманных операциях с генами. Раз уж вы такой просциенист, то почему бы нам не дать каждому врачу возможность экспериментировать с геномом пациентов и окружающей флоры/фауны. Посмотрим в каком мире мы окажемся через 10 лет быстрого прогресса.
И я не возражаю против генетики как таковой, я против бездумного ура-восхваления без взвешивания и изучения возможных последствий.
Во-первых, какой линейкой вы меряете прогресс в ИТ и генетике, чтобы их сравнивать и делать из этого аргумент.
Во-вторых, я не о защите от вредоносных ГМО как таковых, а о необдуманных операциях с генами. Раз уж вы такой просциенист, то почему бы нам не дать каждому врачу возможность экспериментировать с геномом пациентов и окружающей флоры/фауны. Посмотрим в каком мире мы окажемся через 10 лет быстрого прогресса.
И я не возражаю против генетики как таковой, я против бездумного ура-восхваления без взвешивания и изучения возможных последствий.
А почему вы считаете, что учёные совершают необдуманные операции с генами? Они вполне обдуманы и предсказуемы, а спектр их последствий заранее известен.
Вообще, если вы так переживаете, то можете изучить немного биологию и генетику (кстати, есть хороший начальный курс об этом на edx) и убедиться, что говорите ерунду. Случайно создать опасного мутанта, который уничтожит человечество — это примерно как случайно сделав ошибку в программе на C++ получить разумную воинственно настроенную расу роботов.
Вообще, если вы так переживаете, то можете изучить немного биологию и генетику (кстати, есть хороший начальный курс об этом на edx) и убедиться, что говорите ерунду. Случайно создать опасного мутанта, который уничтожит человечество — это примерно как случайно сделав ошибку в программе на C++ получить разумную воинственно настроенную расу роботов.
В мире биологии не всё так просто.
Иногда сама по себе «физическая структура» (например "прионы" — структура из белков, правда, не ДНК) может распространятся между организмами подобно вирусу с печальными для них последствиями: см. коровье бешенство.
Иногда сама по себе «физическая структура» (например "прионы" — структура из белков, правда, не ДНК) может распространятся между организмами подобно вирусу с печальными для них последствиями: см. коровье бешенство.
Дело в том, что в этой серии работ молекулы ДНК использовались просто как некий полимер с удобными свойствами для конструирования всяких штук. Как физический объект, а не биологический.
Какой-либо разумной генетической информации: белок-кодирующих, регуляторных и прочих биологически важных областей они не содержат, с точки зрения генетической информации все эти структуры, скорее, шум и нонсенс. При попадании в живой организм ничего не произойдет, скорее всего, эти структуры будут уничтожены ферментами-нуклеазами.
Какой-либо разумной генетической информации: белок-кодирующих, регуляторных и прочих биологически важных областей они не содержат, с точки зрения генетической информации все эти структуры, скорее, шум и нонсенс. При попадании в живой организм ничего не произойдет, скорее всего, эти структуры будут уничтожены ферментами-нуклеазами.
Хотелось бы узнать, в каких случаях попадание какой-либо днк внутрь человека может привести к негативным последствиям.
Насколько я знаю, вирусы — это не днк. Бактерии — это клетки, то есть им нужна ещё куча «обвязки» вокруг днк, без которой ничего работать не будет.
Насколько я знаю, вирусы — это не днк. Бактерии — это клетки, то есть им нужна ещё куча «обвязки» вокруг днк, без которой ничего работать не будет.
Не поверите, но с недавних пор этот вопрос вновь считается дискуссионным.
Когда мы едим любую еду (начиная от яблок, заканчивая мясом), к нам в желудок попадает ДНК этого организма. Лет 10 назад считалось, что все белки, ДНК и прочее добро из пищи переваривается ферментами, расщепляется до простейших компонентов и, соответственно, вся их генетическая информация теряется. Однако, насколько я в курсе, недавно в крови людей были обнаружены фрагменты растительной ДНК и РНК, пришедшие, судя по всему, с пищей. Что при этом происходит в организме и влияют ли эти ДНК на что-то — непонятно. Так что вопрос открыт, и, похоже, все не так просто, как казалось на первый взгляд.
Вирусы — это ДНК или РНК, покрытые белковой оболочкой, которая и обеспечивает проникновение вирусной ДНК в клетку. Без белков вирусная ДНК безвредна.
Есть еще одна технология — РНК-интерференция или сайленсинг. Мы можем направленно блокировать синтез нужного белка в данной клетке, если введем в клетку специальную РНК, которая свяжется с информационной РНК этого белка. Однако это сложная технология, основная сложность — как ввести в клетку эту РНК, но потенциально с помощью этой технологии можно заблокировать синтез жизненно важных белков в данной конкретной клетке. Хотя если хочется кого-то отравить, старые яды типа цианидов гораздо эффективней, дешевле, проще и надежней, то есть я не думаю, что с РНК-интерференцией можно сделать что-то плохое. Сейчас эта техника применяется в лаборатории для исследований — контролируемого выключения отдельных генов, чтобы посмотреть, что будет.
Другие случаи негативных последствий от попадания только ДНК (либо РНК) в клетку мне не известны.
Когда мы едим любую еду (начиная от яблок, заканчивая мясом), к нам в желудок попадает ДНК этого организма. Лет 10 назад считалось, что все белки, ДНК и прочее добро из пищи переваривается ферментами, расщепляется до простейших компонентов и, соответственно, вся их генетическая информация теряется. Однако, насколько я в курсе, недавно в крови людей были обнаружены фрагменты растительной ДНК и РНК, пришедшие, судя по всему, с пищей. Что при этом происходит в организме и влияют ли эти ДНК на что-то — непонятно. Так что вопрос открыт, и, похоже, все не так просто, как казалось на первый взгляд.
Вирусы — это ДНК или РНК, покрытые белковой оболочкой, которая и обеспечивает проникновение вирусной ДНК в клетку. Без белков вирусная ДНК безвредна.
Есть еще одна технология — РНК-интерференция или сайленсинг. Мы можем направленно блокировать синтез нужного белка в данной клетке, если введем в клетку специальную РНК, которая свяжется с информационной РНК этого белка. Однако это сложная технология, основная сложность — как ввести в клетку эту РНК, но потенциально с помощью этой технологии можно заблокировать синтез жизненно важных белков в данной конкретной клетке. Хотя если хочется кого-то отравить, старые яды типа цианидов гораздо эффективней, дешевле, проще и надежней, то есть я не думаю, что с РНК-интерференцией можно сделать что-то плохое. Сейчас эта техника применяется в лаборатории для исследований — контролируемого выключения отдельных генов, чтобы посмотреть, что будет.
Другие случаи негативных последствий от попадания только ДНК (либо РНК) в клетку мне не известны.
Однако, насколько я в курсе, недавно в крови людей были обнаружены фрагменты растительной ДНК и РНК, пришедшие, судя по всему, с пищей.Пруф или не было. Только, пожалуйста на авторитетный источник, а не на британских учёных.
Ньютон, Дарвин, Резерфорд, Уотсон с Криком и тд — Вы что-то имеете против британских ученых? ;)
Ссылка на китайских ученых пойдет? :)
«Here, we report the surprising finding that exogenous plant miRNAs are present in the sera and tissues of various animals and that these exogenous plant miRNAs are primarily acquired orally, through food intake.»
www.nature.com/cr/journal/v22/n1/abs/cr2011158a.html
Ссылка на китайских ученых пойдет? :)
«Here, we report the surprising finding that exogenous plant miRNAs are present in the sera and tissues of various animals and that these exogenous plant miRNAs are primarily acquired orally, through food intake.»
www.nature.com/cr/journal/v22/n1/abs/cr2011158a.html
Там речь только о некоторых микро-РНК (mi-RNA). Это совершенно особый специфический тип молекул РНК, который не имеет отношения к основной массе ДНК и РНК в клетке.
Иначе мы скажем, что и белки проникают (т.к. известно, что некоторые мелкие пептиды все же проникать могут).
Иначе мы скажем, что и белки проникают (т.к. известно, что некоторые мелкие пептиды все же проникать могут).
Не такой уж и особый тип — синтезируется обычной транскрипцией на матрице ДНК. Потом процессируется, конечно, (обрезается, главным образом), но без особых вывертов.
Наблюдения того, что некоторый вид РНК из растительной пищи проникает в сыворотку крови, достаточно для утверждения, что РНК из пищи проникают в организм. Аристотелевская логика.
Примерно так: Вася — человек. Вася забирался на гору, значит, на горе бывал человек :)
Наблюдения того, что некоторый вид РНК из растительной пищи проникает в сыворотку крови, достаточно для утверждения, что РНК из пищи проникают в организм. Аристотелевская логика.
Примерно так: Вася — человек. Вася забирался на гору, значит, на горе бывал человек :)
Допустим, это так. Что касаемо термически обработанной пищи? Есть данные о сохранности ДНК под действием высоких температур? А то мы достаточно редко едим сырую пищу.
Месье не любит салатик и свежие фрукты/ягоды? :)
~100С в водном растворе ДНК прекрасно выдерживает. РНК в принципе химически менее стабильна, возможен спонтанный гидролиз особенно в присутствии двухвалентных ионов типа магния, но что-то после варки, безусловно, останется :) Хотя мы уже съехали с основной темы, которая заключалась в том, что ДНК-оригами должны быть безопасны, так как они содержат «мусор» с точки зрения генетической информации, а по поводу ДНК/РНК из обычной еды можно не париться, так как тысячи лет ели — и ничего, нормально все было.
~100С в водном растворе ДНК прекрасно выдерживает. РНК в принципе химически менее стабильна, возможен спонтанный гидролиз особенно в присутствии двухвалентных ионов типа магния, но что-то после варки, безусловно, останется :) Хотя мы уже съехали с основной темы, которая заключалась в том, что ДНК-оригами должны быть безопасны, так как они содержат «мусор» с точки зрения генетической информации, а по поводу ДНК/РНК из обычной еды можно не париться, так как тысячи лет ели — и ничего, нормально все было.
Все-таки робот, даже и с приставкой «нано», в моем представлении это что-то достаточно сложное, многофункциональное. Но создатели утверждают, что эта открывающаяся по сигналу коробочка — уже наноробот (название статьи в Science про коробочку звучит так: «A Logic-Gated Nanorobot for Targeted Transport of Molecular Payloads»). Мне трудно согласиться с тем, что коробочка — это робот, но что делать.
Большое спасибо автору за ёмкий материал и его отличную подачу!
Позвольте поинтересоваться, знакомы ли Вы с практическими аспектами конструирования объектов на основе ДНК (по роду занятий или увлечений)? Насколько развито (и развито ли) это направление биоинженерии в России?
Позвольте поинтересоваться, знакомы ли Вы с практическими аспектами конструирования объектов на основе ДНК (по роду занятий или увлечений)? Насколько развито (и развито ли) это направление биоинженерии в России?
Большое пожалуйста!
В плане практики я занимаюсь определением структур белков, но ДНК-оригами визуально очень красивые, поэтому я более-менее следил за публикациями в этой области как хобби. Сам из ДНК не конструировал, практики у меня тут нет. Про Россию — скажем так, я не в курсе, публикации из России мне не попадались и я не слышал, чтобы этим у нас занимались (это не означает, что не занимаются, просто я не слышал). В принципе делать такие штуки из ДНК достаточно просто, это дешево и все технологии для этого в России точно есть — начиная от химического синтеза ДНК, заканчивая атомно-силовой микроскопией для визуализации. То есть при желании запустить все это в России должно быть легко.
В плане практики я занимаюсь определением структур белков, но ДНК-оригами визуально очень красивые, поэтому я более-менее следил за публикациями в этой области как хобби. Сам из ДНК не конструировал, практики у меня тут нет. Про Россию — скажем так, я не в курсе, публикации из России мне не попадались и я не слышал, чтобы этим у нас занимались (это не означает, что не занимаются, просто я не слышал). В принципе делать такие штуки из ДНК достаточно просто, это дешево и все технологии для этого в России точно есть — начиная от химического синтеза ДНК, заканчивая атомно-силовой микроскопией для визуализации. То есть при желании запустить все это в России должно быть легко.
Автору мегареспект за собранный материал. Следя уже несколько лет за новостями о *НК-самосборке, тему о периодических «ежах» упустил, о шагающих роботах подробно в момент выхода этой новости не вникал. Зато обнаружил, что в мире уже пару лет проводится конкурс BIOMOD по дизайну таких штук при поддержке Wyss Institute (замеченного во многих интересных биотехнологических достижениях вроде недавней 3D-печати мини-аккумуляторов).
С точки зрения ИТ стоит отметить, что к этой и смежным областям, типа синтетической биологии, уже давно проявляет интерес известная компания Autodesk (точнее, ее подразделение Autodesk Research) с целой кучей проектов, таких как caDNAno (софт для разработки, собственно, сабжа), технологии так называемой 4D-печати, некий софт Clotho (платформа для проектирования синтетических организмов).
Продолжая тему софта для Synbio, можно отметить стартап Genome Compiler, с помощью одноименного продукта которого разрабатывается нашумевший этой весной проект светящихся растений Glowing Plant. Забавно, что противники «ГМО-мутантов» из группировки ETC настолько не въезжают или не хотят въезжать в тему DIYbio и разделять мысли людей, занимающихся наукой по собственным убеждениям и скептически относящихся к их страшилкам благодаря своему разуму, а не «корпоративной пропаганде», что в своем гневном «фу» в попытках остановить кикстартеровский проект и собрать деньги на выпуск луддитского комикса выдали этот небольшой стартап за мегакорпорацию «Genome Compiler Corp.»:).
«Печатью» (sic) и внедрением скомпилированного кода в клетки занимается еще одна компания Cambrian Genomics (к сожалению, сайт не очень информативен), в ходе поиска дополнительной информации о которой через вот это видео обнаружил целый видеоресурс об ивенте Solve for X, организованном Google. Это можно вообще смотреть часами, поэтому выделять что-либо еще конкретное не будем.
Также, пользуясь случаем, еще раз напомню о всплывавшем в прошлом году на Хабре питерско-калифорнийском проекте Rosalind, который тогда тоже прошел мимо моего внимания, а сейчас, увы, пока еще не нашел возможности начать его проходить. Вижу, сообщество постепенно наполняется и осваивает задачи.
И наконец, о наших любимых зверьках-антиГМОшниках. Небезызвестная Ермакова, и так по самые гланды засветившаяся в не совсем корректно поставленных экспериментах с крысами, не так давно переплюнула саму себя и начала нести отборнейшую псевдонаучную чушь о происхождении человека и его полов. По ходу это существо уже совсем разочаровалось в актуальной науке и окончательно решило создать свою — с гермафродитами и амазонками (DANGER! FGM OVERDOSE).
С точки зрения ИТ стоит отметить, что к этой и смежным областям, типа синтетической биологии, уже давно проявляет интерес известная компания Autodesk (точнее, ее подразделение Autodesk Research) с целой кучей проектов, таких как caDNAno (софт для разработки, собственно, сабжа), технологии так называемой 4D-печати, некий софт Clotho (платформа для проектирования синтетических организмов).
Продолжая тему софта для Synbio, можно отметить стартап Genome Compiler, с помощью одноименного продукта которого разрабатывается нашумевший этой весной проект светящихся растений Glowing Plant. Забавно, что противники «ГМО-мутантов» из группировки ETC настолько не въезжают или не хотят въезжать в тему DIYbio и разделять мысли людей, занимающихся наукой по собственным убеждениям и скептически относящихся к их страшилкам благодаря своему разуму, а не «корпоративной пропаганде», что в своем гневном «фу» в попытках остановить кикстартеровский проект и собрать деньги на выпуск луддитского комикса выдали этот небольшой стартап за мегакорпорацию «Genome Compiler Corp.»:).
«Печатью» (sic) и внедрением скомпилированного кода в клетки занимается еще одна компания Cambrian Genomics (к сожалению, сайт не очень информативен), в ходе поиска дополнительной информации о которой через вот это видео обнаружил целый видеоресурс об ивенте Solve for X, организованном Google. Это можно вообще смотреть часами, поэтому выделять что-либо еще конкретное не будем.
Также, пользуясь случаем, еще раз напомню о всплывавшем в прошлом году на Хабре питерско-калифорнийском проекте Rosalind, который тогда тоже прошел мимо моего внимания, а сейчас, увы, пока еще не нашел возможности начать его проходить. Вижу, сообщество постепенно наполняется и осваивает задачи.
И наконец, о наших любимых зверьках-антиГМОшниках. Небезызвестная Ермакова, и так по самые гланды засветившаяся в не совсем корректно поставленных экспериментах с крысами, не так давно переплюнула саму себя и начала нести отборнейшую псевдонаучную чушь о происхождении человека и его полов. По ходу это существо уже совсем разочаровалось в актуальной науке и окончательно решило создать свою — с гермафродитами и амазонками (DANGER! FGM OVERDOSE).
Читал не отрываясь на одном дыхании. Особенно заинтересовало описание вероятной методики борьбы с раком. Это был бы величайший прорыв в истории науки.
Интерес к этой области науки у меня лично возник после просмотра сериала ReGenesis www.lostfilm.tv/browse.php?cat=44
Интерес к этой области науки у меня лично возник после просмотра сериала ReGenesis www.lostfilm.tv/browse.php?cat=44
В лечении рака основная проблема — как отличить раковую клетку от здоровой. В общем случае это очень трудно. Есть концепция «волшебной пули» — нужно сделать молекулу, состоящую из двух частей — токсина, убивающего клетку и системы распознавания, которая будет связываться только с раковыми клетками и доставлять токсин к ним. С токсином проблем нет, все дело в системе распознавания.
Осталось непонятным, как «скрепки» находят место соединения. Или работает принцип вытеснения до полной комплиментарности: если «скрепка» не полностью соответствует своему месту на молекуле, то в процессе теплового движения (при отжиге) она будет вытеснена более подходящим вариантом?
Да, за счет теплового движения.
Да, примерно так и происходит. Тепловое движение и диффузия, пока не найдет вторую комплементарную половину и не образует с ней стабильную структуру.
Именно поэтому отжиг проводится очень медленно — часами и даже днями. При быстром отжиге высока вероятность неправильного слипания зон с частичной комплементарностью, соответственно, желаемая структура не сможет образоваться. Так же при конструировании последовательности ДНК надо делать пары комплементарных областей (по возможности) сильно отличающимися друг от друга по последовательности, чтобы уменьшить шанс образования паразитных структур, образованных при неполной комплементарности.
Именно поэтому отжиг проводится очень медленно — часами и даже днями. При быстром отжиге высока вероятность неправильного слипания зон с частичной комплементарностью, соответственно, желаемая структура не сможет образоваться. Так же при конструировании последовательности ДНК надо делать пары комплементарных областей (по возможности) сильно отличающимися друг от друга по последовательности, чтобы уменьшить шанс образования паразитных структур, образованных при неполной комплементарности.
Про Уотсона и Крика:
Уотсон написал книгу «Двойная спираль». Именно об открытии.
Уотсон написал книгу «Двойная спираль». Именно об открытии.
Парадоксально, но на каждую стремительно развивающуюся отрасль науки, обязательно найдется какой-то гигантский тормозящий парашют. В IT — повальная промывка мозгов копирастами, в генетике — антиГМОшники… Это такая человеческая черта — мешать тому что развивается? В чем причина?
В том, что кто-то имеет с этого нехилый профит. Как правило, крупный бизнес уже налажен для получения сверх-прибылей, а развитие перспективных технологий размер этих прибылей может резко сократить. А объяснить «народу», что они заботятся об «авторах» или о «здоровье нации» — это дело техники и правильных контактов в руководстве.
Так стоп! где надпись habrahabr сделанная из ДНК?
Для расчёта более практичных на данный момент вещей (например stem-loop PCR или LAMP) можно использовать www.nupack.org/. Хотя смешные человечки для примера там тоже есть :)
Очень занимательная статья.
Не могли бы Вы еще популярно рассказать, как синетезируются опорные ДНК и «скрепки»?
Также всегда хотел узнать, как заменяются один ген на другой (геномодифицированные организмы)?
Как применяется компьютерное моделирование для всего этого?
С нетерпением жду продолжения.
Не могли бы Вы еще популярно рассказать, как синетезируются опорные ДНК и «скрепки»?
Также всегда хотел узнать, как заменяются один ген на другой (геномодифицированные организмы)?
Как применяется компьютерное моделирование для всего этого?
С нетерпением жду продолжения.
Синтез ДНК сейчас доступен как коммерческий сервис — посылаешь в фирму последовательность нуклеотидов (что-то типа GAAGACCACTTGT) и получаешь через несколько дней пробирку с сухим веществом, которое и есть заказанный фрагмент ДНК, большинство компаний синтезируют ДНК длиной до 120 нуклеотидов. Химия процесса описана здесь: ru.wikipedia.org/wiki/Синтез_олигонуклеотидов
Сборку длинных фргаментов опять же можно заказать у компании, просто этот сервис уже будет стоить дороже, либо можно самому собрать из нескольких коротких фрагментов — заказываются частично перекрывающиеся фрагменты, отжигаются, после чего формируется длинная двухцепочечная ДНК с «дырками» по одной из цепей, дырки достраиваются ферментами ДНК-полимеразой и потом лигазой.
Как заменить один ген на другой — это материал на хорошую статью :) На Хабре была серия из трех статей, где процесс более-менее корректно описывался: habrahabr.ru/post/48533/
Сборку длинных фргаментов опять же можно заказать у компании, просто этот сервис уже будет стоить дороже, либо можно самому собрать из нескольких коротких фрагментов — заказываются частично перекрывающиеся фрагменты, отжигаются, после чего формируется длинная двухцепочечная ДНК с «дырками» по одной из цепей, дырки достраиваются ферментами ДНК-полимеразой и потом лигазой.
Как заменить один ген на другой — это материал на хорошую статью :) На Хабре была серия из трех статей, где процесс более-менее корректно описывался: habrahabr.ru/post/48533/
Этот коммент был отправлен не туда и поэтому удален.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
ДНК-оригами: как из ДНК делают интересные штуки нанометрового размера