211service.com
Ātra genoma izveide no nulles
Lai no jauna sintezētu pilnīgu mitohondriju genomu, ir izmantota ātra DNS sintēzes metode. Jaunā metode tiks izmantota, lai ātri izgatavotu vakcīnas starta uzņēmumā ar nosaukumu Synthetic Genomics Vaccines.
Genoma veidotājs: Daniels Gibsons, J. Kreiga Ventera institūta profesors, izstrādā jaunus veidus, kā savienot DNS.
Jaunā tehnika ļauj biologiem ātrāk nekā iepriekš savākt lielus DNS gabalus no datorā rediģētiem dizainparaugiem. Pētnieki pie J. Kreiga Ventera institūts Rokvilā, Merilendas štatā, izmantoja metodi, lai izveidotu visu šūnu organellu genomu, ko sauc par mitohondrijiem, kas varētu novest pie vielmaiņas slimību terapijas. Synthetic Genomics sadarbojas ar farmācijas gigantu Novartis, lai paātrinātu gripas vakcīnu izstrādi, izmantojot šo pieeju.
Spēj ātri sintezēt DNS, mēs varam izveidot jaunu sēklu vakcīnu pret gripu 24 stundās vai ātrāk, saka J. Kreigs Venters , institūta dibinātājs un prezidents. Tagad ir vajadzīgi vairāki mēneši, lai izveidotu jaunu gripas vakcīnu.
Pirms katras gripas sezonas epidemiologi vairākus mēnešus uzrauga strauji attīstošos gripas vīrusu, un Pasaules Veselības organizācija (PVO) min, kuri trīs celmi visbiežāk izplatīsies. Pēc tam PVO izstrādā šo vīrusu novājinātas versijas, un šie sēklu krājumi tiek izplatīti vakcīnu ražotājiem, kuri inkubē novājinātā vīrusa vakcīnu vistu olās, un process ilgst 35 dienas.
J. Kreiga Ventera institūta pētnieki institūta profesora vadībā Daniels Gibsons , ir izstrādājuši paņēmienu DNS posmu sintezēšanai vīrusu genomu lieluma diapazonā. Ar pareizo izejmateriālu procesu var veikt dažu stundu laikā.
Strādājot ar DNS secību, kas glabājas datora failā, pētnieki vispirms sadala to pārklājošos gabalos, kas ir pietiekami mazi, lai ekonomiski un ātri izgatavotu no pudelēs pildītām ķīmiskām vielām. Tas tiek darīts, izmantojot standarta mašīnu, ko sauc par DNS sintezatoru. Pēc tam vairāki DNS posmi tiek apvienoti ar enzīmu maisījumu, kas tos savieno apmēram 15 minūšu laikā. Garāki gabali atkal tiek apvienoti viens ar otru, un tas pats enzīmu maisījums savieno tos vēl garākā secībā. Galvenais, Gibsons saka, bija atrast pareizo trīs enzīmu kombināciju, lai apvienotu visus DNS fragmentus.
Šopavasar Gibsona grupa izmantoja darbietilpīgāku paņēmienu, lai izgatavotu pirmo sintētisko šūnu. Viņi datorā rediģēja baktēriju genomu, sintezēja to ar rauga palīdzību un pēc tam pārstādīja citā baktēriju sugā. Rauga izmantošana genoma salikšanai aizņem kādu laiku, jo raugam ir jāaug nakti, lai savienotu DNS fragmentus. Raugs joprojām ir nepieciešams, lai izveidotu kaut ko tik lielu kā viss baktēriju genoms, jo tas var strādāt ar daudz vairāk DNS nekā jaunajā metodē izmantotās ķīmiskās vielas.
Lai izveidotu mazākus genomus, tostarp vakcīnu genomus, Ventera institūta pētniekiem nav nepieciešams raugs. Ja viņi jau ir izveidojuši īsākos DNS sākuma gabalus, saka Gibsons, viņi vienā dienā var izveidot visu vakcīnas sēklu krājumu vai šūnu organellu, piemēram, mitohondriju, genomu. Tieši to viņi darīja darbā, kas aprakstīts šonedēļ žurnālā publicētajā rakstā Dabas metodes .
Mitohondrijs ir būtiska visu dzīvnieku šūnu sastāvdaļa, kam ir liela nozīme metabolismā, un tam ir savs genoms. Mitohondriju slimības var izraisīt kurlumu, diabētu, muskuļu vājumu, mācīšanās traucējumus un daudzas citas problēmas. Izmantojot ātrās DNS sintēzes metodi, lai pētītu mitohondrijus, mēs ceram noskaidrot, kas izraisa šīs problēmas ģenētiskā līmenī, un noskaidrot, vai mēs varam tās novērst, saka Gibsons.
Nākamo trīs gadu laikā Sintētiskās genomikas vakcīnas sadarbosies ar Novartis, lai izmantotu šīs metodes, lai izveidotu gripas vakcīnu krājumus. Novartis strādā pie uz šūnām balstītas vakcīnas audzēšanas metodes, lai aizstātu vistu olas, kuras mūsdienās izmanto vakcīnu audzēšanai. Tas novērstu vajadzību pielāgot vīrusus putniem, kas palielina laiku, un kopumā tam vajadzētu būt ātrākam. Šo pieeju vēl nav apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde, taču turpinās izmēģinājumi.
Venters saka, ka ātrāka DNS sintēzes tehnika varētu arī ļaut sekot līdzi vēl straujāk attīstošiem patogēniem, kas mainās pārāk ātri, lai parasto vakcīnu izstrāde varētu sekot līdzi. Tas ietver HIV, malāriju un rinovīrusu, kas ir viens no saaukstēšanās cēloņiem.