loader
Срочные новости раздела
CRISPR сделает биоматериалы «умнее»

CRISPR сделает биоматериалы «умнее»

Система CRISPR-Cas, о свойствах которой стало известно в начале XXI века, используется для направленного редактирования геномов и способна принести немало пользы. Развитие технологии может принести человечеству, в частности, избавление от генетических заболеваний. И обилие вкусной ГМО-еды.

Система CRISPR/Cas9© artofthecell.com

Специалисты двух американских институтов — Массачусетского технологического (MIT, Massachusetts Institute of Technology) и входящего в структуру Гарварда Института биологической инженерии Висса (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) предложили ещё одну роль для CRISPR — быть элементом управления в новом типе «умных» материалов. При воздействии специфических, определённых задачей, факторов CRISPR-Cas может давать различным смарт-материалам сигнал к выделению химически связанных веществ, таких как флуоресцентные красители или активные ферменты. По сигналу можно будет изменять структуру материала и освобождать инкапсулированные наночастицы.

Система CRISPR-Cas способна находить практически любую целевую последовательность в геноме с помощью гидовой РНК (гРНК, gRNA), а также вырезать и восстанавливать двойную нить ДНК с хирургической точностью. Исследователи использовали один из вариантов фермента Cas — Cas12a — характерный для бактерии Lachnospiraceae, который обладает способностью распознавать и разрезать определённые последовательности ДНК, но, что особенно важно в рамках поставленной задачи, не останавливается на этом, и, начав работу, неспецифически расщепляет одноцепочечную ДНК с большой скоростью.

CRISPR-отзывчивые материалы для доставки небольших грузов — одна из вариаций концепции. Исследователи прикрепляли различные полезные нагрузки с помощью двухцепочечных якорных последовательностей ДНК к гидрогелю.

На якорные последовательности нацелены близлежащие ферменты Cas12a, и в присутствии комплементарных гРНК эти последовательности разрушаются. В результате освобождается полезная нагрузка — флуоресцентные молекулы или ферменты. Скорость процесса зависит от относительного сродства пар гРНК / целевой ДНК, а также свойств геля — размеров пор и плотности целевых якорных последовательностей, перекрёстно связанных с материалом геля.

Авторы уверены, что метод может быть использован, например, для разработки материалов с диагностическими возможностями и для экологического мониторинга.

Была проверена возможность программировать структурные изменения в полиакриламидных гидрогелях, которые удерживали наночастицы или живые клетки. Исследователи использовали ДНК-последовательности для перекрёстной связи полиакриламидных нитей друг с другом, строя таким образом структурные элементы. Удаление этих связей в результате активности Cas12a приводит к механическим изменениям во всей гелевой матрице и освобождению нагрузки.

Спроектированы и прототипы CRISPR-отзывчивых материалов, которые могут действовать как электрические размыкатели и клапаны для жидкостей.

Статья опубликована в журнале Science  Источник: 22century.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

NASA сообщило, что космический аппарат «Вояджер-2» стал вторым созданным человеком устройством, который покинул пределы гелиосферы. Его приборы смогут рассказать нам о неизведанной ранее территории.©
подробнее...

Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере, ищут гипотетическую частицу, которая может претворить в жизнь Теории Великого объединения и расширить границы понимания Вселенной в ее самых малых
подробнее...

Еще в начале ХХ века Общая теория относительности предсказала существование гравитационных волн — деформаций пространства-времени, излучающихся движущимися массами. Однако зарегистрировать их
подробнее...

Крупные звезды гибнут, взрываясь сверхновыми, и могут оставить после себя сверхплотную нейтронную звезду: при размерах в пару десятков километров такие тела весят как обычные звезды средней величины.
подробнее...

Исследователи разработали флуоресцентные белки, свойствами которых можно управлять с помощью оранжевого и зеленого света. Эти белки помогут ученым исследовать процессы жизнедеятельности в живых
подробнее...

Исследователи из биотехнологической корпорации Genentech представили в журнале Nature статью, в которой рассказали об антибиотике под кодовым названием G0775, способном бороться с грамотрицательными
подробнее...

При помощи приемника FORS2, смонтированного на Очень Большом Телескопе Европейской Южной обсерватории (ESO), было получено великолепное изображение спиральной галактики NGC 3981. Снимок сделан в
подробнее...

Международная команда исследователей под руководством палеонтолога профессора Джоны Куаниере (Jonah Choiniere) из Витватерсрандского университета обнаружила новый вид динозавра в провинции Фри-Стейт
подробнее...

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного
подробнее...