20.02.2016 / Общество

Ученые создали универсальный наношприц для ввода ДНК в живые клетки

Фото: Fotolia/ vege

Биологи создали устройство, которое в будущем поможет отказаться от использования вирусов для проведения генных модификаций - оно позволяет вводить новую ДНК в фактически любые клетки и бактерии, заставляя их расширить поры в их оболочке при помощи тока, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports. Об этом передает РИА Новости.

Сегодня ученые создают трансгенных животных и пытаются вылечить врожденные болезни, используя несколько относительно небезопасных способов ввода новой ДНК в клетки - или путем использования сверхтонких игл, при помощи которых "протыкается" яйцеклетка, или при помощи ретровирусов, чья "боевая" часть заменяется на полезный генетический код.

Подобные операции, как рассказывает Каллен Бьюи (Cullen Buie) из Массачусетского технологического института (США), могут привести к фатальным последствиям в результате банального повреждения оболочки клетки при неудачном вводе иглы, или в результате развития иммунологической реакции на вирус.

И то и другое не является препятствием для опытов в лабораториях, однако это крайне затрудняет перенос результатов экспериментов в медицинскую практику. По этой причине биологи, инженеры и биотехнологи активно ищут сегодня методы "прямого" ввода ДНК в клетку, которые бы не приводили к ее гибели или повреждению.

В последние годы, по словам Бьюи, у этих двух технологий появилась реальная альтернатива - ввод ДНК в клетку при помощи электрических полей и особых молекулярных "пушек", разгоняющих фрагменты генетического кода перед их вставкой в бактерию или яйцеклетку.

Электрохимические принципы этой технологии известны ученым еще с середины 80 годов прошлого века. В 1982 году немецкий биолог Эберхард Нойманн (Eberhard Neuman) выяснил, что при воздействии сильного электрического поля в клеточной мембране начинают появляться небольшие поры, способные пропускать чужеродные молекулы.

В 2011 году появилась одна из первых версий подобных "нано-шприцев", однако их использование раскрыло новую проблему - оказалось, что для успешного ввода ДНК необходимо индивидуально подбирать силу поля для каждого нового типа клетки, что является крайне долгим и трудоемким процессом. Бьюи и его коллеги нашли способ упростить и ускорить его, добавив в "наношприц" набор из белковых молекул, начинающих светиться в том случае, если они прикрепляются к ДНК.

Сам "шприц" представляет собой миниатюрный сужающийся канал, выточенный в полупроводниковой пластине при помощи электронного луча. Благодаря его форме, электрический потенциал в нем постепенно растет по мере сужения. Если по нему будет плыть бактерия, то по мере движения она будет испытывать все большие и большие электрические поля до того момента, когда ее поры не откроются и через них внутрь микроба не проникнут молекулы пигмента.

Это позволяет, как рассказывает ученый, очень быстро и точно подбирать минимальную силу поля, при которой ДНК сможет проникать внутрь клеток, а ток не повредит мембрану и не заставит содержимое бактерии буквальным образом "вытечь" из нее.

Назад к списку новостей

Комментарии

comments powered by HyperComments
Новости региона
Погода
Мурманск
Апатиты
Кандалакша
Мончегорск
Никель
Оленегорск
Полярные Зори
Североморск
Оулу
Тромсе
Курсы валют
$10 NOK10 SEK
59,361269,719774,724672,9683
Афиша недели
Старые сказки на новый лад
Гороскоп на сегодня