Геном неандертальца

Кто еще не видел, спешите. В “Троицком варианте” статья Михаила Гельфанда (он же prahvessor) Геном другого человека.

Любопытная дискуссия на эту тему развернулась у ivanov-petrov.

Крейг Вентер и искусственная жизнь

В редакцию пишут: “Прокомментируйте пожалуйста в своём блоге эксперимент в Craig Venter Institute, Maryland; по созданию исскуственного генома и выращивании «two small species of Mycoplasma». Я не думаю что вы сможете пройти мимо такого события в генетике. А читать ваши комментарии всегда интересно — вы популярно объясняете.”

Я действительно не могу пройти мимо такого события в генетике и попробую изложить если не интересно, то хотя

Быстро-быстро, пока физики черную дыру не образовали.

Александр Марков красиво и грамотно обозрел предыдущую новость про палец Денисова на "Элементах" с иллюстрациями и выводами. Всем читать!

Сегодня запускают коллайдер в прямом эфире. Лично я оторваться не могу, как интересно.

Прямо сейчас довели напряжение до 3,5 TeV. И вообще, отличный повод припасть к источнику знаний.
CERN на твиттере
(Читать снизу вверх, ощущая весь накал и драматизм ситуации)
ПС: какие эти физики оказывается темпераментные, а?

# Nature does it all the time with cosmic rays (and with higher energy) but this is the first time this is done in Laboratory!!
# First time in the history!!!!!!!!!!!! World record!!!!!!!!
# Experiment have seen collisions!!!!!!!!!!!
# Now stabilizing the beams
# Collapsed!!
# Final sequence for collapsing is starting!
# Beams will be collapsed soon! Then a new stabilization will be needed before experiments will be able to observe the first collisions.
# Operators are stabilizing the beams… yes, we’ll attempt to collide them soon!
# 3,5 TeV at the #LHC… Adjusting the beams now.
# The ramp is successfully completed! Beams are now accelerated to 3.5 TeV, the highest energy! Preparing for collisions now!!
# 3 TeV at the #LHC. Almost 3,5 TeV… v
# Physicists hold their breath in the control room of the #LHC
# Half of today’s energy at the #LHC: 1,75 TeV! All lights are green!
# Ramping up now!
# Beams look really good this time. Preparing for energy ramp!
# Beams are in again! Now, cross your fingers! We want to go for collisions here!
# Live webcast restarting at 12:00 – Twitter is always on!

При встрече в черной дыре напомните мне, чтобы я рассказала о суперплодоносных томатах с геном гетерозисного эффекта SINGLE FLOWER TRUSS

A SHORT COURSE ON SYNTHETIC GENOMICS

George Church и J. Craig Venter провели короткий курс синтетической геномики в рамках третьей культуры Edge для ученых, журналистов и культурных импресарио. С видео и короткими откликами участников тут.

О Крэйге Вентере я уже писала, а имя Джоджа Черча больше известно специалистам-молекулярщикам по первому методу секвенирования ДНК, который он разрабатывал вместе с Wally Gilbert.

Синтетическия геномика – новая область биологических исследований, комбинирующая науку и инженерию с целю получить новые биологические функции и системы. Синтетическая геномика все еще на стадии звездных карт, хотя она становится чем-то вроде Google Earth быстрее, чем думает большинство людей.
Вопросы, которые рассматривались на курсе

Сериал induced pluripotent stem (iPS) cells. Часть 5. Опять прорыв.

Тэк-с. На чем мы там с вами остановились помнится еще в апреле?

На том, что для того, чтобы сообразить стволовую клетку, можно не уничтожать эмбрион, безнравственно и неэтично. Можно взять вполне дифференцированную клетку, кожи например, встроить туда четыре гена и переключить генетическую программу с дифференциации обратно в изначально неопределенное состояние стволовой клетки.

Потом выяснилось, что гены можно не встраивать в геном, а пустить поболтаться в клетку какое-то время, а потом клетка их “выплюнет”, а сама станет стволовой. Затем стало ясно, что если брать не полностью дифференцированную клетку, а только частично дифференцированную, то можно обойтись не четырмя, а двумя генами. В любом случае на выходе получаем что-то, что сильно смахивает на настоящую стволовую клетку. Насколько она на самом деле стволовая – еще вопрос. Но эксперименты in vitro подтвердили, что если эту клетку бросить в бульон с сигналами для дифференциации в мышечную, то получается мышечная.Еще подробно о сериале я писала тут. То есть считалось, что induced pluripotent stem (iPS) cells во всяком случае сильно напоминает embryonic stem cells (ESCs).

Теперь о горячем новеньком.
Первое. Сравнили профили экспрессии генов induced pluripotent stem (iPS) cells и embryonic stem cells (ESCs). То есть посмотрели, какие гены включаются (или выключаются) в одних и других клетках. Обнаружилось, что в основном работа генов сходная и там и там, однако есть нюансы и отклонения, касательно регулирующих miRNA (микро РНК) последовательностей. В любом случае, вывод гласит, что induced pluripotent stem (iPS) cells такидействительно определененный подтип pluripotent, а репрограммирование не приводит к геномной нестабильности.

Но раз можно эти клетки считать стволовыми, то вероятно можно соорудить из них не только определенную ткань, а даже живой организм? Па-ба-ба-бааам!

Второе.
В общем на сей раз подсуетились китайцы. Причем одновременно две группы. Одни опубликовались в “Nature” , а другие в “Cell Stem Cell”. Тут есть нюанс, стволовые клетки несут уже готовый двойной набор хромосом, оплодотворять их не надо, надо просто сообщить им сигнал для дифференциации в целый организм.

Значит те, что в “Nature” вот что сделали. Тут попробуйте вчитаться, потому что в этот момент начинают шефелиться волосы на голове. Сначала сделали induced pluripotent stem (iPS) cells (с двойным набором) по методу Yamanaka со встроенными в геном векторами, слили их, получили тетраплоидные клетки(четверичный хромосомный набор). Эта часть эмбриона будет развиваться в плаценту. Но самого эмбриона там нет. Это как бы машина без шофера. А потом подсадили туда опять induced pluripotent stem (iPS) cells. Это называется комплементация тетраплоидом. И вот уже в этом тетраплоидном окружении стволовые клетки почувствовали себя как дома и начали делиться в эмбрион. Эмбрион подсадили мышке и из него на свет появлся здоровый клонированный организм. Вдумайтесь. Мышку, кстати, зовут ‘Tiny’. Кроме ‘Tiny’, китайцы сообают о 27ми мышах, которые, впрочем, недостаточно здоровые и демонстрируют уродства. Однако 12 мышей прошли главный тест на здоровость: забеременели и дали жизнеспособное потомство.
Другая китайская группа, коротая опубликовалась в “Cell Stem Cell”, собственно сделала то же самое, но с меньшим успехом – получила всего две мышки.

Работа не просто тонкая, это работа на грани возможного, требующая прежде всего кропотливого прилежания.

В 2007 году американцы тоже пробовали соорудить подобное, но у них не получилось. “we just hadn’t tried hard enough” – разводят теперь руками.

Теперь пробуют рассмотреть, что же с этимы мышками не так и чем они принципиально отличаются от нормальных. В общем, это прорыв, почти как высадиться на Луне, а может быть даже и круче. И симптоматично, что с этим заданием справились трудолюбивые китайцы.

Про PloS

Чтобы ученому, биологу, например, опубликовать хорошую статью, надо не только придумать идею, плодотворно поработать в лаборатории, а потом мучительно накропать результаты и обсуждение. Надо еще и заплатить издательству за то, чтобы приняли статью. Каждая красивая цветная картинка весит дополнительно и статья в пристойном журнале с красочными иллюстрациями может потянуть на не одну тысячу долларов. Платят обычно из бюджета проекта.

Когда редактор журнала получает первую версию статьи – он рассылает ее анонимным рецензентам, которые придирчиво изучают статью и письменно пишут свое мнение. Рецензию они пишут задаром – это престижно и просто приятно: читаешь чужую статью и видишь ляпы. Думаешь, вот какой я умный.

Если статья получила положительные отклики рецензентов, она публикуется, а автор получает парочку авторских репринтов. Другие ученые, если хотят почитать научный шедевр – должны заплатить за подписку. Чем круче журнал – тем дороже подписка. Более того, с момента публикации автор статьи теряет на нее авторские права и даже не может выложить электронную копию статьи у себя в блоге. Таким образом, издательство научных журналов паразитирует на тщеславии и любопытстве ученых.

В конце-концов ученым это порядком надоело и они решили наказать жадные издательства. Они сообразили он-лайн журналы PloS One, PloS biology, PloS genetics, PloS medicine и другие, где и публикуются себе за fair price и которые открыты всем желающим почитать. А чтобы окончательно утереть нос Science и Nature, они устроили статьям жесткий отбор. И теперь получается что ни статья, то шедевр. Можно просто читать все подряд и только охать от удивления.

Ну что мы знаем об особенностях совокупления водомерок и как эволюционно развивались гентиалии водомерок для совокупления на такой неустойчивой среде?
Или вот, гендерные различия в поведении мужчин и женщин, когда им подсовывают для рассматривания лица некондиционных бебиков (в поражениями кожи, с синдромом Дауна). Оказалось, что женщины воротят нос от неправильных беби интенсивнее, чем это делают мужики. Нервы слабые, что ли?
Или например, проинспектировали производство лекарств в Индии.
Или полезен ли спорт при климаксе. И если да, то какой?
Короче, читать не перечитать. Я оторваться не могу.

Но и это еще не все. Все-таки за окном эра копьютерных технологий. Изюминки транслируются в PloS blog, PloS twitter, PloS facebook , PloS odnolkassniki ru. И я буду время от времени обозревать интересные статьи из PloS. Получится PloS LJ

При Иду.

Сегодня немецкие пользователи Google с удивлением разглядывают логотип в виде странной наскальной росписи. Однако это не роспись. Знакомьтесь, это Ида.

Ида пополнит список самых знаменитых ископаемых в мире и уже сейчас ее называют 8мым чудом света. Назвал ее Идой норвежский палеонтолог Jørn Hurum по имени своей дочери. Впрочем, Ида уже получила нове имя – Darwinius masillae.

Нашел этот ископаемый скелет палеонтолог-любитель в Германии неподалеку от Дармштадта еще около 20 лет назад. Скелет перекочевал по частям в частные коллекции и пребывал там, пока им не заинтересовался тот самый Jørn Hurum и не выкупил все части за $1 million в палеологический музей Осло. Вот тогда-то и открылась настоящая ценность скелетика. Вчера вышла научная статья, которая описывает всю ценность находки (статья открыта для всеобщего просмотра). А ценность заключается в том, что это недостающий эволюционный линк между приматами и лемурами.
Ида жила около 47 миллионов лет тому назад в эпоху Эоцена и умерла в возрасте около одного года. Размером она с 60 сантиметров, у нее есть хвост, скелет и очертания тела напоминают современных лемуров. Однако некоторые особенности, например отставленный большой палец и плоские когти, приближают его больше к человекоподобным приматам (Anthropoidea), чем к полуобезьянам (Prosimiae). Ученые относят D. masillae к новому виду семейства Adapoiden.

Теперь очень важно усвоить, что эта находка действительно линк, но не между обезьянами и человеком, а между человекоподобными приматами и лемурами, которые эволюционно разбежались где-то чуть раньше Иды. Однако согласно известной схеме, все-равно появилась отечественная кривая медиа-интерпретация “Кроме того, большой палец этих существ был противопоставлен остальным, а стопа содержала таранную кость. Все эти признаки позволили ученым заключить, что эволюционно ближе к человеку, чем к другим приматам.”

Еще про Иду Darwinius masillae. :
Вчера вышла статья в Википедии
Интерактивный сайт про Иду.
Научнопопулярный блог с кучей ссылок на Иду.

Сериал induced pluripotent stem (iPS) cells. Часть 5. Были iPS, стали РiPS

Когда года два назад я впервые писала о induced pluripotent stem (iPS) cells, я пророчески заметила, что надо ожидать больших прорывов. Еще не улеглись страсти по поводу предыдущего прорыва, как вчера анонсирован очередной технологический фокус.

Итак, в прошлой серии Марианна развелась с Хулио ученым удалось перепрограммировать стволовые клетки с помощью хитрых векторов, которые несут гены перепрограммирования, но не встраиваются в геном. После нескольких делений, вектора “терялись”, клетки становились плюрипотентными и их можно использовать для дифференциации в какую-либо ткань. Все хорошо, но малоэффективно и работа очень тонкая и до практического применения еще далековато.

Как тут вчера анонсировали перепрограммирование нашептыванием вообще без использования ДНК и генетических манипуляций с клетками. Днями в Cell Stem Cell выйдет совместная публикация немецко-американского коллектива Hongyan Zhou, Shili Wu, Jin Young Joo, Saiyong Zhu, Dong Wook Han, Tongxiang Lin, Sunia Trauger, Geoffery Bien, Susan Yao, Yong Zhu, Gary Siuzdak, Hans R. Schöler, Lingxun Duan, Sheng Ding Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using Recombinant Proteins, а я вам напою, что о чем там будет

Сериал induced pluripotent stem (iPS) cells. Часть 4.

Похоже, этот год особенно урожайный на технологические прорывы в теме induced pluripotent stem (iPS) cells. До сих пор наблюдалось стабильно одно открытие в год. В этом году уже два. Тем, кто пристально следит за темой, сейчас расскажу новость. Тем, кто не в курсе, предлагаю освежить информацию и кратко напою, что там случилось раньше.

Итак, за два последние года стало ясно, что для того, чтобы из дифференцированной клетки сделать стволовую, надо “включить” четыре гена. Эти гены можно встроить в клеточный геном с помощью генной инженерии, используя вирусные вектора. Попробовали – получается. Непонятно, что делать с этими встроенными генами – они никуда не деваются, продолжают работать, мешают. Потом разобрались, что достаточно двух генов, но клетки надо уже специальные брать. Хотя проблема встроенных генов осталась. Не прошло и пол-года, как научились эти два гена вырезать из генома обратно. Тоже хорошо, но неэффективно. И вот, в прошлом месяце новый прорыв.

С той самой лаборатории James Thomson, из которой в 2007 году вышла первая серия induced pluripotent stem (iPS) cells, вышла новая статья Human Induced Pluripotent Stem Cells Free of Vector and Transgene Sequences. На сей раз удалось придумать технологию, когда эти гены вообще не встраиваются в геном, а болтаются в цитоплазме и там работают. Уже давно наблюдалось, что при использовании молекулярных векторов на основе вируса Epstein-Barr, некоторые вектора “выбрасываются” из клетки. Это сначала рассматривалось как побочный нежелательный эффект, но его придумали использовать целенаправленно. В общем, теперь берут эти гены, временно “включают” в клетке, не встраивая в геном; клетки становятся стволовыми, а затем вектора “теряются”.

Кстати, автор статьи Junying Yu, 1975 года рождения, китаянка. В 2007 году признана журналом Time одним из “людей 2007 года“.

Сериал induced pluripotent stem (iPS) cells. Часть 3.

Продолжаем внимательно следить за усилиями ученых в вопросах перепрограммирования клеток. Сначала освежим базовые знания о потентности клеток.

Клетки бывают недифференцированные – стволовые, которые в процессе развития превращаются в дифференцированные – мышечные, эпителиальные, нервные, жировые и пр. Процесс дифференциации запускается внешними факторами. Клетка улавливает рецептором сигнал извне, передает его по цепи вовнутрь и включает генетическую программу специализации. Однажды изменившись, клетка сама по себе не может перепрограммироваться назад в стволовую, если это не раковое перерождение (это важно).

Стволовые клетки имеют свою иерархию. Эмбриональные стволовые клетки стоят в иерархии “Что бы из них теперь сделать” выше всех. Они называются тотипотентными и из них можна сделать любую специализированную клетку.

Кроме эмбриональных стволовых существуют еще “взрослые” стволовые, которые есть в костном мозгу, коже, в жировых тканях, печени, селезенке. Эти стволовые клетки уже не тотипотентые, а плюрипотентные и способны развиваться только в ограниченное число разных клеток. Для терапевтического клонирования это очень полезные клетки, хотя и не всемогущие. Проблема заключается в том, что их непросто достать. Поэтому поиски подходящего источника плюрипотентных клеток, а также способов их диференцирования во что-то полезное не прекращаются.

Поиски направлены в изучение возможности перепрограммирования дифференцированных клеток хотя бы в плюрипотентные. Эти клетки теперь называются индуцированные плюрипотентые клетки ( induced pluripotent stem (iPS) cells).

Краткое содержание предыдущих