Открытия, которые изменят мир

Геркулес и Тяньгоу — генетические собаки.

В течении последних лет и месяцев ученые мира сделали несколько научных открытий, которые возможно уже в ближайшем будущем изменят наш мир 

Открытия, которые изменят мир. Редактирование генома с помощью технологии CRISPR

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) — это своеобразная иммунная система бактерий, защищающая их от вирусов. Несколько лет назад ученые обнаружили систему, с помощью которой обитающий в кисломолочных продуктах термофильный стрептококк борется с бактериофагами. Систему назвали CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats).

Спустя пять лет другие ученые придумали, как превратить «иммунную систему» CRISPR в инструмент для редактирования генов, используя «генный скальпель» в виде белка Cas9.

Так с помощью ферментов CRISPR можно изменить структуру нужной ДНК в любом требуемом месте, размножить эту ДНК в бактериях и затем с помощью вирусных векторов ввести ее в необходимые клетки, изменив их геном так, как это требуется.

В 2015 году базирующиеся на CRISPR технология генной инженерии признана едва ли не главным научным прорывом. Авторами исследования стали Эммануэль Шарпантье из Германии и Дженнифер Дудна из США. Именно они сделали систему фактически безошибочной.

Уже в этом году, используя генное редактирование на базе технологии CRISPR, ученые многих стран совершили несколько научных открытий.

В частности исследователи из университета Сунь Ятсена (Китай) сообщили о том, что им удалось модифицировать нежизнеспособный человеческий эмбрион.

Прибегнув к генной инженерии ученые из Гуанчжоу вывели сверхсобак. Животных отличает от сородичей сверхмощная мускулатура. Для редактирования собачьего генома использовался все тот же метод CRISPR-Cas9.

Для того чтобы сделать животных сильнее, специалисты из КНР удалили у них ген, отвечающий за выработку миостатина — белка, который подавляет рост и дифференцировку мышечной ткани. Его блокирование приводит к значительному увеличению сухой мышечной массы с практически полным отсутствием жировой ткани.

В результате чего у подопытных биглей, псов с кличками Геркулес и Тяньгоу появилась в два раза с лишним раза более мощная мускулатура, чем у их сородичей. Кроме того, животные стали более выносливыми. По мнению исследователей, подобных собак-мутантов можно будет использовать в правоохранительных целях.

В дальнейшем ученые намерены использовать методы генной инженерии для того, чтобы у собак появились человеческие заболевания, например мышечная дистрофия или болезнь Паркинсона. В силу сходной анатомии, физиологии и обмена веществ видов это поможет исследователям понять природу болезней и найти новые методы борьбы с ними.

Идея возвращения вымерших видов обратно к жизни, когда-то была лишь основой научно-фантастических фильмов (вспомните «Парк Юрского периода»). Теперь эта возможность стала реальностью. Исследователи из Кембриджа используя технологию CRISPR вставили ДНК шерстистых мамонтов в клетки современных азиатских слонов. Теперь в наличии у ученых здоровые слоновьи клетки с ДНК шерстистых мамонтов в них. Это первый шаг в сторону возвращения на Землю животных, которые вымерли 3300 лет назад.

Некоторые ученые считают, что новая технология может существенно повлиять и на процесс старения. Другие думают, что CRISPR можно использовать для модификации целых видов проблемных животных (тех же бактерий), параллельно с этим создавая сверхкультуры урожая, производя революцию в сельском хозяйстве.

Первые клинические испытания на людях планируются в 2017 году. Хотя в научном сообществе и по сей день продолжается дискуссия о том, этично ли редактировать геном человека.

В руках ученых пробирки с ДНК мамонта.

Открытия, которые изменят мир. Вода на Марсе

Существование воды на Марсе обсуждалось десятилетиями. Чем больше мы изучали Красную планету, тем более очевидным становилось, что когда-то Марс был процветающей планетой с атмосферой, жидкой водой и, возможно, жизнью. Давно известно, что на Марсе сохраняется лед и водяной пар, но присутствие жидкой воды подтвердилось только в прошлом году.

В октябре 2015 года NASA объявило, что команда MRO обнаружила свидетельства того, что жидкая вода до сих пор присутствует на Красной планете. И хотя ученые не до конца понимают откуда она берется, точно известно, что вода стекает по стенкам каньонов и кратеров во время теплых летних месяцев Марса.

Сначала марсоход «Кьюриосити» обнаружил следы присутствия воды под поверхностью планеты, в кратере Гейл (предпологается, что этот кратер когда-то был озером).

В «почве» Марса содержится немало неорганических солей, например перхлоратов. Как известно, чтобы вода замерзала медленнее, ее надо посолить. Концентрация перхлоратов в верзних слоях почвы красной планеты вполне достаточна для того, чтобы вода на ней не замерзала до минус 23 градусов.

Также выяснилось, что в зависимости от времени марсианских суток соли на поверхности планеты содержат разное количество воды. По всей видимости, они набирают воду из атмосферного пара и отдают ее туда же. Кроме того, есть вероятность, что вода периодически выходит из-под земли. Раз жидкая вода не просто содержится в поверхности Марса, но еще и перемещается в разных направлениях, то теоретически ничто не противоречит существованию на планете соленых ручьев. Это открытие делает вероятным присутствие живых организмов на планете. Правда, жить в подобном «рассоле» при такой температуре ни одно земное существо не может.

Тем не менее процесс анализа новых источников воды которые получили название «повторяющиеся наклонные линии») будет медленным и методичным. Существует опасение, что микробы с Земли могут заразить эту воды, поэтому марсоход «Кьюриосити» вряд ли будет анализировать свои находки. Новая и вместе с тем старая задача, с которой столкнулись исследователи космоса, лежит в разработке космического аппарата, избавленного от микробов, для дальнейших исследований 

Кратер Гейл и следы от потоков воды.

Открытия, которые изменят мир. Первый новый антибиотик за 30 лет

Добавление антибиотиков во все, что можно и нельзя, привело к появлению бактерий, устойчивых ко всем известным противомикробным средствам. Найденные микроорганизмы вызывают заболевания мочеполовых путей, желудочно-кишечного тракта и горла. И таких бактерий будет становиться все больше, если применение антибиотиков не взять под контроль.

Впрочем, есть один антибиотик, против которого микробы, вероятно, пока не могут устоять. Его открыли в начале 2015 года. И это первый принципиально новый антибиотик, найденный за последние тридцать лет. Он называется теиксобактин, его производят почвенные микроорганизмы. Эти штаммы никто раньше не выращивал в лаборатории.

Антибиотик, теиксобактин, можно лечить много общих бактериальных инфекций, таких как туберкулез, сепсис и пр. Возможно он станет доступным уже в течение ближайших пяти лет.

Впрочем, с момента находки прошло не так мало времени, а значит, нужно как следует изучить действие теиксобактина на животных: возможно, он дает какие-то сильные побочные эффекты. 

Открытия, которые изменят мир. Изменение клеток лейкемии человека в иммунных клетках

В марте ученые из Стэнфордского университета выявили метод , который может быть в состоянии заставить вредоносные клетки лейкемии изменить в безвредные иммунные клетки, называемые макрофагами. Это открытие может привести к трансформации человеческих раковых клеток в макрофаги, которые затем могут переварить и уничтожить раковые клетки и патогены. 

Открытия, которые изменят мир. Мясо из водорослей

Весь мир поедает бекон, зная, что это не самая здоровая пища в мире. Но что, если бы существовал тип бекона, который был бы полезен для вас? Это был бы своего рода Святой Грааль в гастрономии. Ученые из Университета штата Орегон говорят, что стоят на пороге открытия.

В прибрежных районах Атлантики и Тихого океана водятся водоросли под названием дульсе. Их собирали и поедали в течение многих столетий, так что это открытие далеко не ново. Дульсе входят в группу «суперпищи», которую обычно употребляют люди, желающие похудеть. По сравнению с морской капустой, дульсе имеет в два раза большую питательную ценность.

Исследователи из штата Орегон работали над новыми штаммами дульсе как над потенциальным источником питания для морских моллюсков. При этом выяснилось нечто более интересное. Когда дульсе жарили: на вкус они становились, как бекон. Ученые быстро поняли, что у этого нового штамма водорослей есть огромный потенциал стать пищей для всего человечества. В настоящее время они занимаются изучением коммерческих аспектов своей находки. Возможно, что бекон дульсе станет новым лакомством для всего мира в ближайшие годы.

САЙТ СЕКРЕТЫ МИРА

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>