Как сжать ДНК?|Comment compresser l’ADN?

Автор: Заррина Салимова, Цюрих, 20. 11. 2017 Просмотров:802

Фото: Science animated, Bara Krautz

Как переслать по электронной почте документы, фотографии или видео большого размера? Правильно, их нужно заархивировать с помощью специальной компьютерной программы, которая преобразует данные и сократит их объем. При этом количество и качество информации остаются неизменными, другими словами, при распаковке сжатых файлов текст или картинка восстанавливаются в полном объеме.

Стоит отметить, что сжать можно только файлы, содержащие повторяющиеся фрагменты: алгоритм заменяет кодом часто встречающиеся данные. Ученые задались вопросом, можно ли использовать подобный прием в биологии, ведь молекула ДНК как раз состоит из повторяющихся блоков. Вдохновившись информационными технологиями, биологи (или скорее биоинженеры) Коби Бененсон и Николя Лапик из Цюрихского политеха разработали способ транспортировки генетической информации в клетки.

По аналогии с компрессией больших компьютерных файлов, новый метод основан на принципе устранения избыточности: повторяющиеся элементы в последовательности ДНК передаются только один раз. Это касается, например, промоторов – участков ДНК, которые влияют на то, будет ли читаться соответствующий ген и каким образом. Если ДНК, которую нужно транспортировать, содержит четыре разных гена, имеющих одинаковый промотор, то в кодировку будет включен только один промотор.

Таким образом, большие объемы генетической информации могут быть «сжаты», доставлены в клетки и «распакованы» там. Чтобы подготовить ДНК к транспортировке в клетку, ее «упаковывают» по определенным правилам. По словам Бененсона, процедура называется «сжатым кодированием».

В очень упрощенной форме процесс можно описать так: к четырем генам из примера выше присоединяют общий промотор, а на двойной спирали ДНК компактно располагают четыре кодирующих последовательности гена. Вся эта конструкция оснащается отдельными стоп-кодонами и местами для примыкания рекомбиназы – энзима, который может открывать и раскручивать спираль ДНК.

Рекомбиназа играет роль программы-распаковщика и обеспечивает сохранность генетической информации: части сжатой ДНК остаются полностью функциональными. В примере с четырьмя генами это означает, что каждый из них получает свой промотор при «распаковке».

Метод может оказаться полезным при разработке инновационных способов лечения, в том числе и онкологических заболеваний. В первую очередь, речь идет о создании биологически активных ДНК и искусственных генетических программ, способных решать определенные задачи. Например, группа под руководством Коби Бененсона работает над программами, которые могут распознавать раковые клетки. В зависимости от уровня концентрации маркеров, программа определяет клетку как здоровую или нет. Больные клетки программа может самостоятельно уничтожить.

Существующие способы транспортировки ДНК несовершенны, так как позволяют передать только ограниченное количество информации, поэтому точность определения клеток опухоли недостаточно высока. С помощью разработанного Бененсоном и Лапиком метода объем передаваемой информации можно значительно увеличить, а, следовательно, повысить и эффективность разных видов терапий. Теперь ученые надеются расширить генетические программы, добавив в них больше сенсоров (протеинов, компонентов РНК и ДНК) и увеличив точность распознавания.

Разработка Бененсона и Лапика может служить отличным примером нестандартного мышления и подтверждением того, как в современном мире важны междисциплинарный подход и использование достижений из разных областей науки. Результаты исследования были опубликованы 13 ноября в научном журнале Nature Nanotechnology.

 

Добавить комментарий

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь , чтобы отправить комментарий
КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 1
CHF-EUR 0.88
CHF-RUB 67.48
СОБЫТИЯ НАШЕЙ ГАЗЕТЫ
воскресенье, 2 сентября 2018 года
воскресенье, 30 сентября 2018 года

ПОПУЛЯРНОЕ ЗА НЕДЕЛЮ

Может ли участь генуэзского моста Моранди постичь Шильонский виадук?

Во вторник 14 августа в Генуе обрушился пролет моста Моранди (Понте-Моранди). Секция длиной около 80 метров упала вместе с автомобилями на железнодорожные пути и здания. По предварительным данным, погибли более 30 человек. В связи с этим швейцарские эксперты задумались над возможными сценариями в Конфедерации.
Всего просмотров: 1,282

Кантональный банк Цюриха заплатит США 98,5 миллионов долларов

Кантональный банк Цюриха (ZKB) заключил соглашение с Министерством юстиции США. Сделка положит конец разбирательствам, которые длятся уже семь лет.
Всего просмотров: 1,193

В Женеве и Цюрихе стало лучше жить

Оба швейцарских города поднялись в рейтинге самых комфортных для проживания городов мира, составленном экспертами журнала The Economist.
Всего просмотров: 902

СЕЙЧАС ЧИТАЮТ

Швейцарское гражданство – инструкция по получению

Фото - Наша газета Мы продолжаем серию публикаций об интересующих наших читателей правовых аспектах жизни в Швейцарии. Сегодня мы расскажем о новых правилах получения гражданства.
Всего просмотров: 126,758

Права квартиросъемщиков в Швейцарии

Как расторгнуть арендный договор? Запрещено ли курить в съемном жилье? Можно ли заводить животных?
Всего просмотров: 2,561

Пожал руку – получил швейцарский паспорт?

Члены комиссии по натурализации Лозанны решили здороваться за руку с претендентами на получение швейцарских паспортов. С этого приветствия начинается каждое собеседование, пишет газета 24heures.
Всего просмотров: 2,599
© 2018 Наша Газета - NashaGazeta.ch
Все материалы, размещенные на веб-сайте www.nashagazeta.ch, охраняются в соответствии с законодательством Швейцарии об авторском праве и международными соглашениями. Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения редакции. В случае полного или частичного воспроизведения материалов сайта Nashagazeta.ch, ОБЯЗАТЕЛЬНА АКТИВНАЯ ГИПЕРССЫЛКА на конкретный заимствованный текст. Фотоизображения, размещенные редакцией Nashagazeta.ch, являются ее исключительной собственностью. Полное или частичное воспроизведение фотоизображений без разрешения редакции запрещено. Редакция не несет ответственности за мнения, высказанные читателями в комментариях и блогерами на их личных страницах. Мнение авторов может не совпадать с мнением редакции.
Scroll to Top
Scroll to Top