Группа исследователей из Китайского университета Гонконга нашла способ шифрования и хранения данных в бактериях. В 1 г живого материала помещается примерно 900 ТБ информации. Проект называется Bioencryption (см. презентацию), и создан он был для международного конкурса iGEM-2010 (International Genetically Engineered Machine).

Шифрование осуществляется методом перемешивания ДНК (DNA shuffle). Считывание информации из бактерий подтверждается контрольной суммой.

Для хранения данных, как и можно было предположить, используется четверичная система счисления, по количеству нуклеотидов (0 = A, 1 = T, 2 = C, 3 = G).

Краткое содержание предыдущих серий:

Ученые открыли ген синего свечения. Мы прочитали об этом гене загорелись сделать светящуюся трансгенную елку. Нашли в специализированных ресурсах его название и последовательность, выбили командировку у шефа и скатались туда, где живет животное – бутявка, в которой содержится этот ген.
Путем различных ухищрений с применением специального оборудования мы получили чистые молекулы ДНК гена bl1.
К этим молекулам ДНК навесили служебные последовательности для работы внутри клетки, и создали трансгенные бактерии E.coli на их основе.

Итак, настало время продолжения статьи о том, как все же сделать светящуюся елку к следующему новому году с применением настоящей генной инженерии, а не той, о которой вы до этого могли прочитать в новостях :)

Краткое содержание предыдущей серии:

Ученые открыли ген синего свечения. Мы прочитали об этом гене и загорелись сделать светящуюся трансгенную елку. Нашли в специализированных ресурсах его название и последовательность, выбили командировку у шефа и скатались туда, где живет животное – бутявка, в которой содержится этот ген.
Путем различных ухищрений с применением специального оборудования мы получили чистые молекулы ДНК гена bl1, кодирующего белок синего свечения.

У нас есть ген. Чего же мы ждем, спросят читатели, давайте засунем этот ген в елку и она начнет светиться?

Не все так просто, и вот, почему.

Приветствую уважаемое сообщество!

Итак, это мой первый пост на хабре :)
Посвящен он будет серьезной теме, в которой, волею судеб, я неплохо разбираюсь. А именно, генной инженерии.

Помнится, тут пробегал пост в котором говорилось о геннотехнологической лаборатории “на коленке”. Оказалось, что тема интересна аудитории, поэтому я решил заняться ее развитием с просветительскими целями.

Я буду давать наглядные и понятные обычным людям примеры для описания сложных процессов. Если кто-то посчитает нужным меня поправить – не стесняйтесь. Я буду сознательно упускать многие вещи, но если вам кажется, что без них страдает логика изложения – так же поправляйте.

Генетики-программисты уже давно экспериментируют с природным материалом, а в последнее время эти разработки не ограничиваются стенами секретных R&D-лабораторий. Выведением новых животных и растений занимаются студенты на практических занятиях и даже художники с артистами, не говоря уже о коммерческих компаниях. Журнал Wired составил список из десяти самых интересных новых организмов, которые появились на свет в уходящем году.

1. Гипоаллергенный кот Ashera GD
Компания Lifestyle Pets выпустила кота под названием Ashera GD, который не вызывает аллергии. Теперь возможность завести котика появилась даже у тех людей, кто раньше не мог себе этого позволить. Правда, обойдётся удовольствие недёшево: модель Ashera GD продаётся в магазинах по цене $27 000. Однако, уже в декабре компания продала шесть котов, в том числе троих на самом большом рынке генетически изменённых кошек — в России.

В следующем году компания Lifestyle Pets собирается выпустить нового трансгенного кота, который всю жизнь будет оставаться размером с маленького котёнка.

2. Бактерия, которая производит спирт
Генетическое программирование стало настолько простым делом, что даже дети этим занимаются. Команда студентов университета Альберты представила на конкурсе International Genetically Engineered Machines новый вид бактерии E. Coli, которая выделяет бутиловый спирт (C4H9OH) в процессе своей жизнедеятельности.

Выведением микроорганизмов, производящих биотопливо, занимается целый ряд перспективных стартапов, в том числе Synthetic Genomics и LS9.

3. Флуоресцентные головастики
На художественной выставке в Огайо российский художник Дмитрий Булатов показал своих генетически изменённых головастиков, которые могут светиться красным и зелёным. Булатов — один из ведущих мировых художников, которые специализируются на генной инженерии.

4. Салат, производящий инсулин
Листы салата можно добавлять в пищу диабетикам, чтобы избавить их от необходимости производить инъекции. Такое растение сконструировали генетики из Флориды.

5. Деревья со сверхпоглощением CO2
В связи с ростом угрозы всемирного потепления, многие учёные предлагают решить проблему избытка углекислого газа в атмосфере. Эту работу традиционно выполняют деревья, но их на планете остаётся всё меньше и меньше. Выход — увеличить их кпд. Новые модели тополя обладают повышенной способностью к поглощению CO2.

6. Грибы-фабрики по производству вакцин
Военное агентство DARPA спонсировало научный проект по выведению генетически изменённого сорта грибов, которые являются живой фабрикой для изготовления вакцин. В случае биологической атаки нужно будет быстро изготовить огромное количество вакцин, и грибы здесь придут на помощь. По оценкам специалистов, одна грибная плантация способна выдать 3 млн доз вакцины за 12 недель.

7. Коты, светящиеся в темноте
Коты, которые светятся в ультрафиолете красным цветом (на фото сверху) созданы учёными из Южной Кореи. Открытие имеет не только художественную, но и научную ценность. Дело в том, что маркер UV-свечения можно добавить к тому или иному гену, так что при рождении животного анализ на наличие этого гена производится мгновенно с помощью ультрафиолетовой лампочки.

8. Бактерия для борьбы с раковыми клетками
Химиотерапия, облучения радиацией и хирургическое вмешательство не являются единственными способами борьбы с раком. Проблема в том, что некоторые участки человеческого организма труднодоступны для врачей. Тут на помощь придёт новая бактерия семейства Clostridium, которая размножается в раковой опухоли.

9. Мышь-шизофреник
Новость о создании в университете Джона Хопкинса мышки-шизофреника удивила многих, даже тех, кто не впервые сталкивается с моделированием человеческих болезней на животных. Раньше считалось, что шизофрения присуща исключительно человеческому разуму. Но некоторые учёные в этом сомневаются. Они выделили ген, который отвечает за блокировку шизофрении, и создали мышь без такого гена. Животное проявило некоторые признаки психического расстройства: оно с трудом находило пищу и выражало беспокойство на открытых пространствах.

10. Дрожжи-детектор взрывчатки
Генетически модифицированные дрожжи с добавлением гена из крысиной системы обоняния и флюоресцентного протеина светятся зелёным светом, если в непосредственной близости находится вещество DNT, которое входит в состав динамита. Такие биосенсоры могут быть дешевле и эффективнее, чем традиционные сенсоры взрывчатки.

via Wired

Знаменитый генетик Крейг Вентер, который уже много лет работает над проблемой синтеза жизни, решился-таки запатентовать метод и набор ключевых генов, которые можно использовать для получения синтетических микроорганизмов, способных самостоятельно расти и размножаться.

Заслуга доктора в том, что он провёл изыскания и определил минимальный набор генов, необходимый для размножения бактерии. Именно этот набор Вентер пытается запатентовать, что вызвало шквал критики со стороны коллег по цеху. Они говорят, что коммерциализация генетики может привести к приватизации живых существ.

Группа учёных под руководством доктора Вентера поставила задачу определить, какие именно гены являются критически необходимыми для размножения бактерии Mycoplasma genitalium. Для этого они взяли бактерию и начали удалять гены один за другим, сохраняя её живой. Из 482 генов удалось удалить 101. Таким образом, оставшиеся гены (381) признаны «минимальным набором жизни». Доктор Вентер хочет запатентовать способ синтеза живых организмов на базе этого набора. Специально для коммерческой деятельности доктор основал корпорацию «Синтетическая геномика».

Учёные из общественной организации ETC Group готовы пойти на всё, чтобы доктор не получил этот патент. Они считают, что этот патент положит начало к появлению копирайта на формы жизни. На нашей планете появятся живые существа, которые будут являться интеллектуальной собственностью человека или корпорации.

Правильно запрограммированные, эти микроорганизмы, например, могут синтезировать этанол прямо в стакане для рюмке или водород прямо в топливном баке автомобиля. Они могут устранить излишек углекислого газа в атмосфере и очистить океан от нефтяных пятен. Такие бактерии являются решением многих ключевых проблем человечества, и именно поэтому нельзя допустить, чтобы они находились в чьей-либо собственности.

«Мы не хотим разрабатывать долговременную стратегию юридической борьбы, чтобы отбраковывать плохие патенты, — сказал представитель ETC Group. — Эти патенты должны отвергаться ещё до того, как они публикуются».

via BBC