357 читателей, 17 постов
Администрация
Модераторы
Блог о генетике и биотехнологиях.
Биотехнологии whois
- индекс
- 213,07
Генная инженерия от A до Z
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.
Итак, начнем. Допустим, мы хотим создать трансгенную новогоднюю елку светящуюся синим светом. Допустим, британские ученые как раз недавно открыли ген синего свечения. Вот и посмотрим на этот процесс по стадиям.
Ген свечения.
Будем вести эксперимент, как настоящие ученые. Они слышат что открыт новый ген, что же им делать дальше, если хочется создать елку?
Настоящий ученый обычно лезет в ncbi.nih.gov и по нескольким ключевым словам ищет научные публикации на эту тему. Например “синее свечение ген светится”. Типична ситуация, когда по одной из ссылок он действительно находит статью “британских ученых”, которая оказывается статьей группы китайских авторов, ни один из которых не отзывается на e-mail.
С другой стороны, в статье можно выяснить название этого гена. Пусть он будет называться ButiBl1 (названия генов принято давать буквенными обозначениями + индекс, а впереди может идти несколько первых букв названия организма из которого он выделен, их можно отбрасывать). ButiBl1, например, может быть расшифровано как Butiavka marina blue light 1 gene. Но правила здесь не строгие.
По названию гена в базе данных нуклеотидов ищут последовательность гена.Вот что примерно видит ученый на экране.
Кстати, мы можем воспользоваться инструментом BLAST и введя последовательность ДНК, получить, к каким генам она может относиться. Это тоже очень важный рутинный инструмент для генных инженеров.
Итак, мы получили последовательность гена. Очень хорошо, что дальше? Нужно ведь получить сам ген. Для этого вернемся к вопросу о том, что такое ДНК.
Про ДНК.
ДНК – это длинная молекула (очень длинная), является полимером из четырех вариантов маленьких молекул – азотистых оснований, попросту “букв”.
Геном клетки разбит на части — от одной до нескольких десятков молекул ДНК, причем обычно у каждой из них есть еще и своя копия -близнец, несущая те же гены. Каждая из молекул ДНК особым образом свернута чтобы поместиться в клетке и покрыта белковыми комплексами, образуя хромосому.
Я надеюсь, все это помнят, но если нужно освежить память, пожалуйста, в wiki :)
Итак, запомните главное:
1. ДНК – это молекула.
2. Так как это молекула, то ее не видно в микроскоп, не подцепить пинцетом и т.д. и т.п.
3. В клетке считаное количество молекул ДНК, причем если их много, то они разнородные и «собрать их пучком» чтобы подцепить пинцетом (пункт 2) тоже не получится.
Как же генные инженеры работают с молекулой ДНК если она одна и с ней невозможно провести никаких прямых манипуляций? Дело в том, что во всех процедурах происходит работа не с одной, а с множеством молекул ДНК, с тысячами и миллионами ее копий.
Тысячи таких одинаковых молекул плавают в водном растворе и этот раствор называется “препаратом ДНК”. Все манипуляции с молекулами проводятся типичными химическими методами.
То есть ученые работают не с одной молекулой, а с огромным их количеством в растворе с применением химических методов.
Как же нам получить ген bl1? Есть два способа. Первый – прямой химический синтез. Однако им не получить достаточно длинные молекулы из-за ошибок синтеза. Поясню, почему.
ДНК – это полимер. Его можно синтезировать наращивая по кирпичику, причем есть четыре кирпича разных цветов. На каждой стадии наращивания эффективность составляет порядка 99%. То есть из ста молекул одна получается неправильной. Теперь представьте, что нам нужно сделать молекулу длиной в 1000 букв? Тогда применяя банальную арифметику окажется, что доля верных молекул составит 0,99^1000=0,00004
Учитывая, что разделить верные и неверные молекулы почти невозможно, наша затея тут потерпит фиаско, и в реальных задачах синтез более 100-150 букв уже представляется малореалистичным.
Остается второй способ.
Потрошим бутявку
Мы выбиваем из шефа командировку на побережье Мальдивских островов, где только и водится пресловутая бутявка морская (Butiavka marina).
Ловим ее, толчем в порошок, заливаем последовательно разными химическими гадостями чтобы из всей массы тканей в растворе остались только молекулы ДНК. Конечный итог этого – препарат ДНК бутявки. Так как выделение производится из относительно большого образца, то там не одна молекула ДНК, а много – от каждой клетки по паре штук. Эта ДНК содержит не только ген bl1, но и все остальные бутявочные гены.
Этот этап называется выделением ДНК. Ее можно выделить не только в виде раствора, а переосадить и получить сухой препарат, то есть чистые молекулы ДНК.
Амплификация
Итак, командировка окончена, поэтому мы метнемся обратно в лабораторию где нас поджидает чудная процедура амплификации.
Смотрите, в препарате ДНК бутявки куча всяких разных генов, а не только нужный нам. Мы же можем работать только с однородными препаратами, нам нужно довести содержание молекул ДНК гена bl1 хотя бы процентов до 90.
И тут мы применяем поистине чудесный прием, являющийся краеугольным камнем современной биоинженерии, называемым полимеразной цепной реакцией или ПЦР (polymerase chain reaction, PCR). За открытие этого метода присудили нобелевскую премию, хотя до сих пор ходят споры о приоритете, поэтому фамилий не называю, кому интересно – почитайте.
Принцип полимеразной цепной реакции довольно сложен, объяснение дам очень грубое и только для того чтобы было хоть какое-то представление, за подробным – добро пожаловать по ссылке выше.
Итак, нам нужно размножить (амплифицировать) молекулы ДНК определенного гена. Для этого мы открываем страничку с последовательностью нашего гена и находим его концы. Берем 20-30 букв с конца и столько же с начала и синтезируем короткие молекулы ДНК химическим синтезом (обычно это делают специальные фирмы)
То есть мы имеем две новые пробирки. В одной из них плавает много коротких 30-буквенных последовательности ДНК, гомологичных началу гена, а во второй – то же самое, но для конца гена. Эти новые молекулы называются праймерами.
Теперь мы запускаем реакцию ПЦР, причем умножаться у нас будет участок между двумя праймерами (между начальным и концевым). Реакция ПЦР – это биохимическая циклическая реакция, требующая смены температуры. В свое время ее делали на водяных банях, теперь же используют специальные приборы – амплификаторы (они же ПЦР-машины). Их строение очень простое, там стоят элементы Пельтье, есть место для пробирок и ко всему этому присобачены электронные мозги и управляющая панель.
То есть вернулись мы в лабораторию с ДНК бутявки. Заказали два праймера — к началу и к концу гена. Потом взяли чистую пробирку, капнули туда чуть-чуть ДНК, чуть чуть каждого праймера, полимеразу (фермент, который строит ДНК), нуклеотидов для строительства ДНК, и немного солей для правильной работы фермента, поставили в амплификатор на пару часов. В амплификаторе смесь то нагревалась, то остужалась и на выходе мы получили пробирку в которой плавает очень много копий ДНК нужного нам гена.
Однако пробирка прозрачная, как увидеть что там есть какая-то ДНК, да еще нужная?
Детекция ДНК.
Существует много способов увидеть ДНК, я же опишу классический, называемый гель-электрофорезом.
В лаборатории имеется небольшая ванночка с электродами, называямая форезной камерой.
В эту ванночку заливается расплав электрофорезного геля, который по сути очень похож на мармелад. Но вместо сахара там находятся добавки солей и флуоресцентный краситель – бромистый этидий. Это вещество интересно тем, что встраивается в молекулу ДНК и в этом случае начинает светиться в ультрафиолете.
После того как гель застынет мы наносим в лунку на нем препарат ДНК где предположительно уже должно быть много копий гена bl1 и включаем электрический ток. В другую лунку наносим “маркер веса” – специальный препарат молекул ДНК, состоящий в равных долях из молекул длины 100, 200, 300 и т.д. нуклеотидов.
Молекулы ДНК полярны и движутся в электрическом поле, при этом чем они длиннее, тем сильнее цепляются за структуру геля и тем медленнее в нем движутся. Через некоторое время мы выключаем электричество и несем гель под ультрафиолетовую лампу.
На той дорожке где мы нанесли маркер веса мы видим кучу полосок. Самая дальняя от места нанесения пробы соответствует самой короткой ДНК, самая ближняя – самой длинной.
В соседних лунках ДНК бежит с одинаковой скоростью, поэтому мы сравниваем их расположение на соседних дорожках и можем определить, относительный размер.
Итак, мы обнаружили на дорожке где нанесли пробу одну светящуюся полоску и размер ее судя по соседнему маркеру веса является таким, каким мы ожидали.
Мы аккуратнентко вырезаем лезвием из геля этот светящийся кусочек – он содержит много ДНК гена bl1 запутавшейся в геле и с помощью специальных манипуляций высвобождаем из него молекулы.
Можно себя поздравить, мы выделили ген bl1 из бутявки!
Я рассказал только о первой стадии этого сложного и длинного процесса. Продолжать ли дальше? Решать вам :)
upd. Часть вторая.
Часть третья.
upd2. Перенес в биотехнологии
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.
Итак, начнем. Допустим, мы хотим создать трансгенную новогоднюю елку светящуюся синим светом. Допустим, британские ученые как раз недавно открыли ген синего свечения. Вот и посмотрим на этот процесс по стадиям.
Ген свечения.
Будем вести эксперимент, как настоящие ученые. Они слышат что открыт новый ген, что же им делать дальше, если хочется создать елку?
Настоящий ученый обычно лезет в ncbi.nih.gov и по нескольким ключевым словам ищет научные публикации на эту тему. Например “синее свечение ген светится”. Типична ситуация, когда по одной из ссылок он действительно находит статью “британских ученых”, которая оказывается статьей группы китайских авторов, ни один из которых не отзывается на e-mail.
С другой стороны, в статье можно выяснить название этого гена. Пусть он будет называться ButiBl1 (названия генов принято давать буквенными обозначениями + индекс, а впереди может идти несколько первых букв названия организма из которого он выделен, их можно отбрасывать). ButiBl1, например, может быть расшифровано как Butiavka marina blue light 1 gene. Но правила здесь не строгие.
По названию гена в базе данных нуклеотидов ищут последовательность гена.Вот что примерно видит ученый на экране.
Кстати, мы можем воспользоваться инструментом BLAST и введя последовательность ДНК, получить, к каким генам она может относиться. Это тоже очень важный рутинный инструмент для генных инженеров.
Итак, мы получили последовательность гена. Очень хорошо, что дальше? Нужно ведь получить сам ген. Для этого вернемся к вопросу о том, что такое ДНК.
Про ДНК.
ДНК – это длинная молекула (очень длинная), является полимером из четырех вариантов маленьких молекул – азотистых оснований, попросту “букв”.
Геном клетки разбит на части — от одной до нескольких десятков молекул ДНК, причем обычно у каждой из них есть еще и своя копия -близнец, несущая те же гены. Каждая из молекул ДНК особым образом свернута чтобы поместиться в клетке и покрыта белковыми комплексами, образуя хромосому.
Я надеюсь, все это помнят, но если нужно освежить память, пожалуйста, в wiki :)
Итак, запомните главное:
1. ДНК – это молекула.
2. Так как это молекула, то ее не видно в микроскоп, не подцепить пинцетом и т.д. и т.п.
3. В клетке считаное количество молекул ДНК, причем если их много, то они разнородные и «собрать их пучком» чтобы подцепить пинцетом (пункт 2) тоже не получится.
Как же генные инженеры работают с молекулой ДНК если она одна и с ней невозможно провести никаких прямых манипуляций? Дело в том, что во всех процедурах происходит работа не с одной, а с множеством молекул ДНК, с тысячами и миллионами ее копий.
Тысячи таких одинаковых молекул плавают в водном растворе и этот раствор называется “препаратом ДНК”. Все манипуляции с молекулами проводятся типичными химическими методами.
То есть ученые работают не с одной молекулой, а с огромным их количеством в растворе с применением химических методов.
Как же нам получить ген bl1? Есть два способа. Первый – прямой химический синтез. Однако им не получить достаточно длинные молекулы из-за ошибок синтеза. Поясню, почему.
ДНК – это полимер. Его можно синтезировать наращивая по кирпичику, причем есть четыре кирпича разных цветов. На каждой стадии наращивания эффективность составляет порядка 99%. То есть из ста молекул одна получается неправильной. Теперь представьте, что нам нужно сделать молекулу длиной в 1000 букв? Тогда применяя банальную арифметику окажется, что доля верных молекул составит 0,99^1000=0,00004
Учитывая, что разделить верные и неверные молекулы почти невозможно, наша затея тут потерпит фиаско, и в реальных задачах синтез более 100-150 букв уже представляется малореалистичным.
Остается второй способ.
Потрошим бутявку
Мы выбиваем из шефа командировку на побережье Мальдивских островов, где только и водится пресловутая бутявка морская (Butiavka marina).
Ловим ее, толчем в порошок, заливаем последовательно разными химическими гадостями чтобы из всей массы тканей в растворе остались только молекулы ДНК. Конечный итог этого – препарат ДНК бутявки. Так как выделение производится из относительно большого образца, то там не одна молекула ДНК, а много – от каждой клетки по паре штук. Эта ДНК содержит не только ген bl1, но и все остальные бутявочные гены.
Этот этап называется выделением ДНК. Ее можно выделить не только в виде раствора, а переосадить и получить сухой препарат, то есть чистые молекулы ДНК.
Амплификация
Итак, командировка окончена, поэтому мы метнемся обратно в лабораторию где нас поджидает чудная процедура амплификации.
Смотрите, в препарате ДНК бутявки куча всяких разных генов, а не только нужный нам. Мы же можем работать только с однородными препаратами, нам нужно довести содержание молекул ДНК гена bl1 хотя бы процентов до 90.
И тут мы применяем поистине чудесный прием, являющийся краеугольным камнем современной биоинженерии, называемым полимеразной цепной реакцией или ПЦР (polymerase chain reaction, PCR). За открытие этого метода присудили нобелевскую премию, хотя до сих пор ходят споры о приоритете, поэтому фамилий не называю, кому интересно – почитайте.
Принцип полимеразной цепной реакции довольно сложен, объяснение дам очень грубое и только для того чтобы было хоть какое-то представление, за подробным – добро пожаловать по ссылке выше.
Итак, нам нужно размножить (амплифицировать) молекулы ДНК определенного гена. Для этого мы открываем страничку с последовательностью нашего гена и находим его концы. Берем 20-30 букв с конца и столько же с начала и синтезируем короткие молекулы ДНК химическим синтезом (обычно это делают специальные фирмы)
То есть мы имеем две новые пробирки. В одной из них плавает много коротких 30-буквенных последовательности ДНК, гомологичных началу гена, а во второй – то же самое, но для конца гена. Эти новые молекулы называются праймерами.
Теперь мы запускаем реакцию ПЦР, причем умножаться у нас будет участок между двумя праймерами (между начальным и концевым). Реакция ПЦР – это биохимическая циклическая реакция, требующая смены температуры. В свое время ее делали на водяных банях, теперь же используют специальные приборы – амплификаторы (они же ПЦР-машины). Их строение очень простое, там стоят элементы Пельтье, есть место для пробирок и ко всему этому присобачены электронные мозги и управляющая панель.
То есть вернулись мы в лабораторию с ДНК бутявки. Заказали два праймера — к началу и к концу гена. Потом взяли чистую пробирку, капнули туда чуть-чуть ДНК, чуть чуть каждого праймера, полимеразу (фермент, который строит ДНК), нуклеотидов для строительства ДНК, и немного солей для правильной работы фермента, поставили в амплификатор на пару часов. В амплификаторе смесь то нагревалась, то остужалась и на выходе мы получили пробирку в которой плавает очень много копий ДНК нужного нам гена.
Однако пробирка прозрачная, как увидеть что там есть какая-то ДНК, да еще нужная?
Детекция ДНК.
Существует много способов увидеть ДНК, я же опишу классический, называемый гель-электрофорезом.
В лаборатории имеется небольшая ванночка с электродами, называямая форезной камерой.
В эту ванночку заливается расплав электрофорезного геля, который по сути очень похож на мармелад. Но вместо сахара там находятся добавки солей и флуоресцентный краситель – бромистый этидий. Это вещество интересно тем, что встраивается в молекулу ДНК и в этом случае начинает светиться в ультрафиолете.
После того как гель застынет мы наносим в лунку на нем препарат ДНК где предположительно уже должно быть много копий гена bl1 и включаем электрический ток. В другую лунку наносим “маркер веса” – специальный препарат молекул ДНК, состоящий в равных долях из молекул длины 100, 200, 300 и т.д. нуклеотидов.
Молекулы ДНК полярны и движутся в электрическом поле, при этом чем они длиннее, тем сильнее цепляются за структуру геля и тем медленнее в нем движутся. Через некоторое время мы выключаем электричество и несем гель под ультрафиолетовую лампу.
На той дорожке где мы нанесли маркер веса мы видим кучу полосок. Самая дальняя от места нанесения пробы соответствует самой короткой ДНК, самая ближняя – самой длинной.
В соседних лунках ДНК бежит с одинаковой скоростью, поэтому мы сравниваем их расположение на соседних дорожках и можем определить, относительный размер.
Итак, мы обнаружили на дорожке где нанесли пробу одну светящуюся полоску и размер ее судя по соседнему маркеру веса является таким, каким мы ожидали.
Мы аккуратнентко вырезаем лезвием из геля этот светящийся кусочек – он содержит много ДНК гена bl1 запутавшейся в геле и с помощью специальных манипуляций высвобождаем из него молекулы.
Можно себя поздравить, мы выделили ген bl1 из бутявки!
Я рассказал только о первой стадии этого сложного и длинного процесса. Продолжать ли дальше? Решать вам :)
upd. Часть вторая.
Часть третья.
upd2. Перенес в биотехнологии
комментарии (155)
особенно этим:
ATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGAGTTGTCCCAATTCTTGTTGAATTAGATGGTGATGTTAATG
GGCACAAATTTTCTGTCAGTGGAGAGGGTGAAGGTGATGCAACATACGGAAAACTTACCCTTAAATTTAT
TTGCACTACTGGAAAACTACCTGTTCCATGGCCAACACTTGTCACTACTTTCGGTTATGGTGTTCAATGC
TTTGCGAGATACCCAGATCATATGAAACAGCATGACTTTTTCAAGAGTGCCATGCCTGAAGGTTATGTAC
AGGAAAGAACTATATTTTTCAAAGATGACGGGAACTACAAGACACGTGCTGAAGTCAAGTTTGAAGGTGA
TACCCTTGTTAATAGAATCGAGTTAAAAGGTATTGATTTTAAAGAAGATGGAAACATTCTTGGACACAAA
TTGGAATACAACTATAACTCACACAATGTATACATCATGGCAGACAAACAAAAGAATGGAATCAAAGTTA
ACTTCAAAATTAGACACAACATTGAAGATGGAAGCGTTCAACTAGCAGACCATTATCAACAAAATACTCC
AATTGGCGATGGCCCTGTCCTTTTACCAGACAACCATTACCTGTCCACACAATCTGCCCTTTCGAAAGAT
CCCAACGAAAAGAGAGACCACATGGTCCTTCTTGAGTTTGTAACAGCTGCTGGGATTACACATGGCATGG
ATGAACTATACAAATAA
может таки «капнули»? -_0
ACCCAGATCATATGAAACAGCATGACTTTTTCAAGAGTGCCATGCCTGAAGGTTATGTAC
AGGAAAGAACTATATTTTTCAAAGATGACGGGAACTACAAGACACGTGCTGAAGTCAAGTTTGAAGGTGA
TACCCTTGTTAATAGAATCGAGT
… что значит мать-природа не познала ООП?!!!
Жена юзера: «Угу, 10 лет как последний раз еб...»
bookz.ru/authors/nikolai-dagterev/gennaa-i_857.html
Для облегчения чтения этого всякие программы, кстати есть полезные (можно размечать области, искать участки гомологии, отделять структурные элементы друг от друга). Но все равно код первичен.
А статья интересная, да. Завтра покажу другу — кандидату, как раз молодому светилу от генетики, предвкушаю интересную беседу.
жду следующих статей.
надеюсь и по IT тематике тоже будут:)
спасибо
айтишники, выходит, к биологии?
и знаете что… мне это действительно интересно! =)
Жена юрист…
ЗЫ Да, и мне ещё со школы интересная и химия и генетика, особенно как работают ретро-вирусы :)
И тем, и другим нужно дедуктивное мышление (из общих законов выводим действия в данной конкретной ситуации).
А в науке нужно мышление индуктивное (от фактов к теории).
при том, что первого не было — никто не занял
— вредны ли генно-модифицированные продукты и существует ли способ определить вредность…
— если стал известен ген (у человека) который отвечает за интересующую нас функцию (например Рост), есть ли и какие способы подавлять/способствовать влиянию этого гена на человека (в текущей жизни, а не у потомков в последующих поколениях)
— так сказать «на пальцах» про стволовые клетки и что это и как они становятся нужными видами клеток/органами
2. Ага, понял. Хорошая тема и очень сложная, кстати. Не факт, что я смогу по ней хорошо объяснить, подумаю над этим.
3. Еще одна сложная тема. Расскажу про генные каскады :) Самая «программистская» из всех, кстати.
Именно поэтому раздувается мегапиар на тему, что это вредно и ставятся всякие маркеры типа «нет ГМО».
Если встать на точку зрения сторонников запрета ГМО, то можно прийти к экстремуму, что вредно всё антропогенное и мы должны жить в пещерах, как в каменном веке.
Байки о вреде ГМО распространяют производители, позиционирующие себя как «экологичные». Для особо озабоченных потребителей. Обычная война старого и нового (извозчики против машин), в которой всегда рано или поздно побеждает новое.
— В некоторых случаях можно выключать и включать гены. Но тут лучше специалисты объяснят про регуляцию да экспрессию. Но тема эта сложная. Еще можно сделать вирус который встраивается в ДНК и кодирует гормон роста или производство морфин. Правда такое грубое вторжение ни к чему хорошему не приведет. И думаю, что, например, превратить человека в муху нереально — слишком большие изменения в физиологии и организм не выживет, если даже такой процесс получится запустить.
Но в целом, ход ваших мыслей мне понравился ;-)
Уже что-то подобное замутили здесь: lenta.ru/news/2009/01/06/walking/
Как я понимаю, он шагает с помощью ДНК по белку, но ведь еще не вечер? :)
Прокомментите пожалуста.
Поэтому это пока представляет только академический интерес.
Очень интересно как эту полоску внедрить в елку :)
По возможности продолжайте.
PS У djvu в посте 7 января 2009, 22:55 достаточно интересные вопросы (особенно второй), но воможно для начала стоит закончить с начатой темой.
Спасибо!
Пара замечаний:
1. В каждой моей клетке обычно 46 или 92 линейные молекулы ДНК (хромосомы) и до нескольких сот кольцевых (митохондриальная ДНК).
2. При описании реакции «писуар» лучше указать, что праймеры одноцепочечные и что синтез идёт только в одном направлении.
2. Там одно за другое потянет, мне кажется это бы вышло за рамки такой краткой статьи. Если кто подробно интересуется, лучше в википеди почитать, там хорошо описано.
Интересно.
П.С. А еще меня ужасно смешили игры вида «Вставил ген краба — получил клешню вместо руки». Теперь они будут смешить меня еще громче :)
Мы умеем манипулировать теми признаками, которые могут быть изменены работой максимум нескольких генов, но не десятков и сотен.
И еще, намного проще разрушить какую-то функцию (как говорят биологи, нокаутировать ген), чем создать какую-то новую.
Сразу же приходят в голову ассоциации вида: человечество на данном этапе как неандерталец с дубиной, ворвавшийся в информационный центр, забитый серверами. В состоянии порубать, сжечь и раскромсать что угодно, а вот разобраться (иуж тем более повторить) — силы не те. :(
Классика: www.metodolog.ru/00373/00373.html
Очень советую прочесть всем.
Вирус же представляет собой простую программу заточенную под конкретную ОС и содержит совсем мало команд.
узнал много нового
жду продолжения! (8
Мы ведь с вами каждый день сталкиваемся с последствиями популяризации компьютеров (ламеры), программирования (быдлокодеры), интернета (контингент Одноклассников и ВКонтакте).
Сейчас вы популяризируете генетику. Конструкторы уже в продаже. Интересующихся вопросом (в ключе, «а чё, пацаны, реально можно шота замутить?») — полно.
Мне страшно! :)
Ведь все равно чтобы реально все это проделывать на практике, придется учиться минимум 2-3 года как теоретически, так и практически. Здесь очень много подводных камней.
Зато люди будут представлять как процесс происходит с точки зрения тех, кто реально с ним работает, а не с точки зрения журналистов, прости господи :)
* GTA: «Grand Theft Auto» — Grand theft Auto
* TT: Можно трактовать двояко: то ли это тульский Токарев, то ли Audi TT. Неоднозначно как-то…
* GAT: если посчитать, что gat — пистолет на американском сленге, то TT (предыдущий пункт)— всё так и Токарев
* TTT — процесс срельбы из этого самого Токарева
* AAA — вопли раненного
* GAA — радость стрелявшего.
Судя по всему, описание какого-то квеста из GTA.
gat
I archaic a past tense of get
II slang chiefly a pistol or revolver Etymology: shortened from GATLING GUN
Благодарность автору сей статьи — читать было очень интересно.
Если можно вопрос. В школе, к сожалению, всего этого не учил, навёрстываю сейчас.
Если правильно понял в одной молекуле ДНК может содержаться несколько генов. В каждой клетке бутявки находится две ДНК и в каждой из них множество генов. То есть, выделить ДНК гена bl1 означает, что мы воссоздаём какой-то определённый фрагмент ДНК бутявки, верно?
Переношу туда.
Кое-что не понял в силу своего ума, а кое-что — будто бы из-за того что оно мало освещено. Вот примеры.
/* Мы выбиваем из шефа командировку на побережье Мальдивских островов, где только и водится пресловутая бутявка морская (Butiavka marina). */
А откуда известно что она подходит для выделения гена? Ладно если она светится, но если её свойства не такие видимые?
/* Ловим ее, толчем в порошок, заливаем последовательно разными химическими гадостями чтобы из всей массы тканей в растворе остались только молекулы ДНК. */
Мне непонятно как это (принципиально) работает. Чем характерны эти гадости, что только ДНК и оставляют? :-о
Выделение ДНК происходит по следующим реакциям:
1. Сначала добавляется детергент+ литический агент (чтобы клетки разрушить), либо просто детергент. Молекулы клетки в этом случае разбиваются из своих комплексов и переходят в раствор. В качестве литического раствора может применяться обычная щелочь.
2. центрифугирование и удаление нерастворимых фракций.
3. Добавляют фенол/хлороформ для того, чтобы белки выпали в осадок.
4. Центрифугирование и удаление выпавших в осадок белков.
5. Дополнительная очистка, если нужно.
6. Добавление этилового или изопропилового спирта, выпадение ДНК в осадок. Сливаем надосадочную жидкость и поучаем препарат.
А подробно протоколы есть тут: molbiol.ru/protocol/
Скажите, а есть разница между
ATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGAGTTGTCCCAATT и
ATGAGTAAGGGGGAGGAGCTTTTTACGGGGGTTGTTCCTATT?
(Надеюсь я не ошибся при перекодировании:)
Хотя еще более интересен механизм ограничения роста. Как яблоко знает что оно круглое, а огурец вытянутый. Где это хранится и как работает? Вот что занимает меня в биологии в последнее время. Может Вы знаете известен ли это механизм ученым, или у меня есть шанс прославится :)
Насчет разницы между последовательностями. Это зависит от того, что за последовательности и какую функцию несут. Геном имеет свойство вырожденности, наиболее сильно проявляющееся в той части ДНК, которая непосредственно кодирует белки. То есть один и тот же смысл можно записать разными буквами.
Если вы имели ввиду вырожденность триплетного кода (т.е. при кодированиии белков), то где-то ошиблись, последовательности не совпадают ;)
Ага. Именно это и имел. Интересно различается ли действие генов если они кодируют один и тот же белок, но разными последовательностями.
Значит люди в белом выяснили механизм роста и формирования формы. Эх пропала моя нобелевская :(
Если последовательность белка в итоге получается та же самая то не различаются.
Другое дело, что в гене есть не только кодирующая часть, но и некодирующие, несущие служебную информацию. Вот различия в тех частях могут повлиять на то, будет белок синтезироваться или нет, а если будет, то в каких случаях, несмотря на то, что это будет все тот же белок.
>>На каждой стадии наращивания эффективность составляет порядка 99%.
Спасибо за статью, хотя не могу не отметить досадную ошибку.
>>На каждой стадии наращивания эффективность составляет порядка 99%.
>>представьте, что нам нужно сделать молекулу длиной в 1000 букв?
>>Тогда применяя банальную арифметику окажется, что доля верных молекул составит 0,99^1000=0,00004
Это не банальная арифметика, а теория вероятности, которая гласит, что предыдущие эксперименты не влияют на вероятности следующих.
Проще говоря, если эффективность составляет 99% на каждой стадии экперимента, то из 1000 букв неверными будут 1%, а 99% будут верными, как и положено.
Другое дело, если бы вы ставили вопрос: какая вероятность того, что все 1000 букв подряд будут верными — вот тогда она будет составлять 0,99^1000=0,00004
У вас все правильно. Еще раз спасибо за статью.
Можно было назвать цикл статей: «Генная инженерия — это просто!».))
P.S. Кроме вырожденности генетического кода есть еще альтернативный сплайсинг и прочие радости жизни
Это всё конечно мысле на основе более чем дилитанских знаний в этой области, так что просьба сильно не бить! :-)
www.scq.ubc.ca/wp-content/dna.gif (через тег img картинка не отображается… :( )
За статью спасибо, с нетерпением жду продложения!
И еще, вспомнил что есть игра по этому поводу: www.old-games.ru/game/1552.html
Я думаю, что вопрос можно ли сделать молекулярную лабораторию из подручных средств у себя дома, вызовет бурное обсуждение.
Не понял только про ПЦР. Есть молекула началом гена (20-30 букв), есть молекула с концом гена (20-30 букв). Как получается нужный кусок в сотню генов между началом и концом? Каким-то образом копируется с молекулы ДНК бутявки?
Там всё в картинках, графиках, с литературой.
Пошёл после Вашей статьи читать в энциклопедии про ПЦР: "… основан на многократном избирательном копировании определённого участка ДНК при помощи ферментов..."
А существует какое-то объяснение почему так происходит?
Ну т.е., если я правильно понял, то, разбавив раствор праймерами и «стройматериалами», мы запускаем реакцию в результате которой праймеры достраиваются до полных генов, так?
Есть какое-то объяснение или хотя бы детальное описание этого механизма достройки? Попытался найти сам, но в итоге понял что даже не знаю в какую сторону копать.
Если первое, то общая схема реакции есть в википедии.
Если второе, то грубо говоря фермент — полимераза ползет по матричной цепи ДНК и строит около нее комплиментарную цепь. Если хотите найти подробнее, то ищите по слову taq polymerase (taq — это одна из полимераз использующаяся в ПЦР), но там уже будет заморочная химия.