10 неописуемых трюков, кои ученые в первый раз провернули с ДНК

    Мир ДНК — это же практически кроличья нора. Каждый этап приводит нас к новейшим и даже чудовищным открытиям. Чем все больше ученые изучат и оттачивают эти молекулы жизни, тем самым «страньше и страньше» стают научные ходы. Границы меж биологией и технологиями размываются, время от времени к худшему. Однако ДНК сама по самому себе предлагает нам ординарные ответы об фолиант, как только вылечивать сложноватые болезни, хранить информацию и даже как только смотрится правонарушитель.

    Содержание

    • 1 Живы микросхемы
    • 2 Укол ДНК вылечивает хромоту
    • 3 Крючок на человека
    • 4 Гены-кисточки
    • 5 Эмбриональная хирургия
    • 6 Жертвенная поверхность тела
    • 7 ДНК может хранить музыку
    • 8 Распознавание правонарушителей по генам
    • 9 Кража генов
    • 10 ДНК может взламывать компы

    Живы микросхемы

    Когда ученые желали об новейшем методе посмотреть на молекулы и процессы в клеточках, на них пути стояла одна преграда. Они жаждили сделать прибор на базе ДНК, которое будет орудовать как только единая микросхема, врубаться и выключаться. Неполадка существовала в фолиант, что тумблер надо существовало активировать электричеством.

    В конце концов, ученым удалось решить эту неурядицу, зажав антрахиноны (вещество этакое) меж маленькими участками ДНК. Это же природное соединение с наслаждением приспособилось к имплантации и существовало способно осуществлять окислительно-восстановительные реакции.

    Во время окислительно-восстановительных действий электроны заряжают конкретные молекулы, покидая альтернативные. Результатом является электронный импульс. При стимуляции наконечником электрода антрахиноны хорошо навели справку с данной задачки. Зависимо от тамошнего, сколько электронов они завоевали, схемы или проводили ток, или нет.

    Тумблеры, любой из которых в тыщу раз тоньше волоса, прокладывают путь для микроскопичных молекулярных механизмов. Адаптации сего модифицированного генетического кода умеют дозволить нам учить хим реакции снутри клеток как только ни разу до этого, с специальным акцентом на те самый, что сопряжены с заболеванием.

    Укол ДНК вылечивает хромоту

    Колченогие беговые скакуны сталкиваются с эвтаназией, часто с крупными финансовыми потерями для хозяина. Частенько она проявляется у лошадок, кои ниспадают либо стареют, однако нормальные процедуры исцеления очень длительные не гарантируют доброкачественную жизнь в будущем.

    Недавно эта ужасная неполадка существовала решена примитивным шприцем. Ученые взяли два гена и внедрили них в бедра колченогих лошадок. Результаты были поразительные. Травмы не совсем только вылечились, да и лошадки возвратились на ипподром сквозь два месяца, где участвовали в соревнованиях.

    Революционные гены VEGF164 и BMP2 были введены в оборот прямо в покоробленные связки и сухожилия. ДНК поощрила развитие новеньких кровеносных сосудов, костей и хрящей, кои обзавелись хорошей тканью. Этот способ исцеления пока что и не является главным, однако обещает сконфигурировать почти все как только в ветеринарных лечебницах, эдак и в поликлиниках для граждан. Испытуемые лошадки оставались в пиковом состоянии в течение года опосля получения исцеления, что предлагает надежду на то, что в один прекрасный момент этот способ может посодействовать людям с дилеммами сухожилий, разрывом связок и даже травмами позвоночника.

    Крючок на человека

    Родословная человека останется неполной, невзирая на десятки лет исследовательских работ. Антропологи умеют обследовать лишь то, что существуют в наличии, а уж скелетов первых граждан и остальных гоминид и не настолько не мало. Но новейшие способы дозволяют отыскивать античную ДНК без тел.

    В Бельгии, Хорватии, Франции, Нашей родины и Испании коллекционировали грязюка и просеивали на предмет людской ДНК. Дабы повысить шансы, все 85 образцов были заимствованы из археологических объектов возрастом 14 000-550 000 лет. Результаты экспериментов были наводнены генами.

    В одной чайной ложке песка отыскали триллионы фрагментов ДНК. Шерстистые носороги, мамонты, пещерные медведи, древнейшие гиены — все они затрудняли поиск гоминид. Дабы устранить этот генетический шум, исследователи прибегли к рыбалке. Они сделали собственного рода крючок из современной митохондриальной ДНК. Потому что она принадлежала человеку, она поднимала лишь схожую ДНК из мешанины генов.

    Броско, что молекулярный инструмент зацепил цепочки неандертальцев в пространствах, где и не обнаруживали ни них костей, ни инструментов. Обнаружилась даже ДНК от позарез редчайшего представителя протцов, денисовского человека. Техника ловли генов на крючок может ответить на давнешние вопросцы об фолиант, какие пространства и артефакты принадлежат людям, а уж какие — неандертальцам либо совсем безизвестным гоминидам.

    Гены-кисточки

    Когда ученые отыскивали сложноватую ДНК, отвечающую за прекрасные крылья бабочек, них ожидал сюрприз. Заместо ожидаемой паутине генов они отыскали лишь два. Гены WntA и optix ведут себя как только карандаш, рисующий контуры изображений, и краска, которая эти контуры окрашивает.

    Прошлые научные исследования подразумевали роль данной нескольких живописцев и связывали optix с красноватым и темно-оранжевым. Однако них исключительное воздействие обнаружилось лишь тогда-то, когда ученые начали экспериментировать с этими «генами-кисточками».

    Когда WntA отключали, порядок исчезал. Полосы тускнели, оттенки сливались вместе, картинки исчезали. Отключение optix приводило к наиболее увлекательным результатам. Бабочки становились светло-серыми либо темными, при этом не совсем только в крыльях.

    Непредвиденный поворот произошел в случае стандартной «глазастой» бабочки Юнония коения. Пятна индиговой радужки усеивали крылья там, где них ранее и не существовало. Это же продемонстрировало, что optix а также оказывает влияние на пигментацию физически.

    Оба гена, как только представляется, приводили к главным эволюционным изменениям и возможностям, включая мимикрию в качестве защиты.

    Эмбриональная хирургия

    В попытке вылечить опасное болезнь крови, китайские ученые сделали людские зародыши в лаборатории. В 2017 году в проекте участвовали клонированные зародыши и ткани, заимствованные у пациента, страдающего бета-талассемией.

    Как только и почти все генетические болезни, бета-талассемия вызывается сбоем в основаниях ДНК человека. Генетический код человека состоит из четверых оснований — аденина, цитозина, гуанина и тимина (A, C, G и T). Они содержат все управление по формированию человека и руководству телом.

    Ненормальное основание именуется точечной мутацией. Его все время связывали с двумя третями генетических болезней. Дабы определить точечную мутацию для бета-талассемии, ученые просканировали три млрд «букв» генетического кода.

    Оказалось, что одна из G существовала и не на собственном месте. Способ редактирования оснований поменял его на A и вылечил болезнь на уровне ДНК. В дальнейшем система редактирования оснований может отдать позитивные результаты по иным наследным болезням.

    Жертвенная поверхность тела

    Любители солнца вскоре сумеют позагорать, и не беспокоясь об повреждении кожи. Ультрафиолетовые лучи Солнца умеют разрушать ДНК, а уж опасности рака, связанные с загоранием, издавна знамениты.

    В 2017 году ученые выдумали гениальную идею. Солнцезащитный крем, изготовленный из ДНК спермы лосося, поглощает ультрафиолет практически эдак же, как только вторая поверхность тела. Чем подольше его облучает солнечный свет, тем самым предпочтительнее. Те самый, кто обожает жариться часами, все больше и не будут переживать о обезвоживании кожи. Рыбная пленка держит воду.

    Применение, включающее влагу и этанол, может иметь наиболее обширное хождение, чем ординарно солнцезащитный крем. Это же тусклое вещество можно применять в качестве неотложной либо срочной перевязки. Его кристаллическая природа а также дозволит докторам следить за исцелением, и не снимая покрытия.

    ДНК может хранить музыку

    Пытаясь посодействовать миру решить неурядицу с хранением инфы, ученые обратились к ДНК. Они жаждили обосновать, что никакая иная среда и не сравнится с ней по накопительной навыки либо надежности.

    Недавно два музыкальных произведения — Smoke on the Water (Deep Purple) и Tutu (Miles Davis) — стали файлами ДНК. Них двоичный код, цифровой язык, состоящий из единиц и нулей, был превращен в генетические основания (A, C, G и T).

    В собственную очередь были сделаны синтетические основания, расположенные в согласовании с бинарными последовательностями музыки. Песни занимали 140 Мегабайте на твердом диске. Однако превратившись в ДНК, они лишь только ли были все больше пылинки. Файлы были восстановлены методом воззвания процесса, и ни один сектор и не был поврежден.

    Всепригодная природа ДНК значит, что таким макаром можно хранить не совсем только музыку. Иная информация, которую ученые превратили в генетику, включала кинофильм, компьютерный вирус и даже целую компьютерную операционную систему.

    Герметичность этакий системы дозволит в один великолепный денек сохранить все заданные Почвы в одной комнате. При конкретных критериях генетические файлы умеют храниться тысячелетиями.

    Распознавание правонарушителей по генам

    Правонарушители с генетической информацией, которая хранится в базах заданных, имеют все факторы непереносить ДНК, оставленную ими на пространствах злодеяния. Сравнение резво приведет к них осуждению либо поимке. Неувязкой существовало обвинить правонарушителя, и не имея никаких подготовительных записей. Ежели пространство злодеяния существовало усеяно анонимными генами, дело рисковало предстать «глухим».

    Новенькая криминалистическая техника может составить личико правонарушителя на базе его либо ее генетических останков. Эдак называемое фенотипирование ДНК может поведать исследователям об действительном цвете волос, очей и кожи человека, географической родословной и поболее тоненьких деталях, этаких как только веснушки.

    Гены умеют почти все поведать об физическом виде человека. Дабы усовершенствовать технику и повысить точность распознавания лицевых характеристик, ученые сканировали личика и ДНК добровольцев. Программное обеспечение отыскивает точки скрещения генетических точек и форм челюстей, щек и носов.

    Эталоны, кои были идентифицированы, создали фенотипирование могущим к предоставлению достаточной инфы для компиляции цифровых снимков. С альтернативный стороны, его можно применять для прибавления деталей к черепам неопознанных жертв.

    Кража генов

    Водоплавающий организм тихоходка различается страшенной живучестью и необычными генами. Геном сего существа был секвенирован, дабы мы все больше выяснили об его сверхспособностях. Эти микроскопичные беспозвоночные умеют выживать в космосе, при температуре замерзания и кипения, при невероятном давлении, радиации и десятилетий без еды и жидкости.

    Предпосылкой всего сего возможно способность тихоходок воровать гены у остальных форм жизни. Звери и люди проходят сквозь этот процесс — горизонтальный перенос генов — приемущественно благодаря вирусам. Большая часть сортов содержит 1% чужой ДНК, в то время как только залежи чужих генов у тихоходок ординарно колоссальны — перед началом 17,5%.

    По различным оценкам, 6000 украденных генов принадлежат бациллам, грибам, растениям и археям. У тихоходок существуют механизм выживания, в ходе коего они избавляются от жидкости. Это же разрушает них ДНК. Во время регидратации геном опять собирается и, может быть, поглощает чужие куски.

    Те самый, кои передаются очередному поколению, проделывают тихоходок наиболее жизнестойкими. А именно, бактериальные гены наиболее крепким в экстремальных критериях, чем гены зверях.

    ДНК может взламывать компы

    На первый взор может появиться, что этот заголовок заимствован из фабулы кинофильма про шпионов. Однако в 2017 году ученые в Институте Вашингтона взяли вредное ПО и закодировали его в синтетических основаниях ДНК.

    Скачок от био к цифровому произошел, когда персональный компьютер секвенировал цепочку. Когда программное обеспечение изменило композиции A, C, G и T, превратив них назад в компьютерный код, вирус был выпущен и предоставил ученым всеполноценный удаленный доступ к персональному компьютеру. Хотя этакого рода взломы и не употребляются в текущее время, они будут, отдайте им же время.