Создание промышленного штамма микроорганизма связано с множественным целенаправленным изменением его генома (геномным редактированием). История микробиологической промышленности берет своё начало с организации производства антибиотиков в начале 50 годов 20-го века, т.е. составляет около 80 лет. На протяжении этого периода генетики и селекционеры не только использовали для создания штаммов все достижения генетики и молекулярной биологии, но и внесли определенный вклад в развитие этих фундаментальных наук.

Исходным методом внесения изменений в геном был индуцированный мутагенез. Для объединения нужных мутаций использовались методы генетического обмена (трансформация, конъюгация, трансдукция, слияние протопластов). Сегодня методы генной инженерии и геномный сиквенс, быстрый синтез олигонуклеотидов и амплификация ДНК являются основой для редактирования геномов. Встраивание или удаление нужных фрагментов в геном происходит путем сайт-специфической или общей рекомбинации. Современные методы λ-red рекомбиниринга и CRISPR/Cas9 расширяют и упрощают процедуры геномного редактирования.

Важнейшим элементом геномного редактирования является целеполагание, т.е. знание, какие гены надо инактивировать или активировать для достижения нужных изменений. Основой таких решений являются представления о биохимических путях и их регуляции (метаболическая сеть). Математические модели разных уровней и базы данных о генах, ферментах, регуляции метаболической сети облегчают процесс создания штаммов. Вышеприведенные положения будут проиллюстрированы описанием штаммов, созданных в ГосНИИгенетика.

Китайские ученые сядут в тюрьму за незаконные эксперименты Незаконные эксперименты с вмешательством в генную структуру эмбрионов человека привели трех китайских ученых в места не столь отдаленные . Три года тюрьмы и штраф в 3 миллиона юаней 26,5 млн рублей — такое наказание получил чересчур увлекшийся противоречивыми научными опытами над людьми генетик Хэ Цзянькуй и двое его коллег . Генетик Хэ Цзянькуй утверждает, что действовал в гуманных целях, но суд КНР решил по-другому . Фото EPA Как уста

Применение технологии CRISPR-Cas для редактирования геномов. Медицинское и биотехнологическое значение.

— Новая технология редактирования генома — как и зачем?
— Применение данной технологии в медицинской генетике и в других сферах деятельности.
— На какой стадии развития находится данная технология в России.
— Обзор литературы по CRISPR-Сas.

Спикеры:

Сергей Владимирович Попов
Молекулярный генетик, заведующий отделом неинвазивного пренатального тестирования.
PhD, член PGDIS. https://medicalgenomics.ru/

Сергей Сергеевич Ладыгин
Заведующий эмбриологической лабораторией, член РАРЧ, ESHRE, PGDIS.

Ещё двадцать лет назад с удивительными возможностями генной инженерии мы сталкивались скорее в научно-фантастических фильмах, чем в ежевечернем выпуске новостей.

Но сегодня биотехнологии позволяют нам создавать сложные лекарства, получать биотопливо, лечить болезни и даже мастерить светящихся в темноте аквариумных рыбок. А ещё генетика позволяет лучше понять не только, как устроен наш собственный организм, но и как развивалась в прошлом и возможно будет изменяться в будущем вся жизнь на Земле.

Сколько стоит расшифровка генома? Какие болезни уже можно вылечить при помощи геномных ножниц? Позволит ли генетика создавать «дизайнерских детей»? Ответы на эти и многие другие вопросы — в лекции.

Анна Козлова — учёный и популяризатор науки, молекулярный генетик, магистр биологических наук, спикер TEDxNiamiha и солицензиат TEDxMinsk, главный редактор проекта Научкот // PopScienceCat