Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) научились удаленно включать и выключать отдельные гены в живых клетках и таким образом управлять процессами выработки белков, в том числе, например, инсулина. Попытки заставить молекулу ДНК действовать по желанию человека осуществлялись и раньше, например, методами оптического воздействия, с помощью доставки хромофор – молекул, чувствительных к свету, к молекуле ДНК. Однако такого четкого, направленного электронного воздействия на отдельную молекулу, как в MIT, до сих пор получить не удавалось. Для включения нужных генов ученые использовали механизм денатурации, или "плавления" биополимеров под тем или иным сильным внешним воздействием. В частности, молекула ДНК при сильном внешнем воздействии совершает так называемый переход "спираль — клубок", при котором непрочные водородные и гидрофобные связи, держащие вместе пары нуклеотидов (структурные элементы ДНК) разных спиралей, распадаются. В результате две нуклеотидные цепочки отделяются друг от друга. Две спирали "расстегиваются", как застежка-"молния". Способность к "плавлению" положена, в частности, в основу метода полимеразной цепной реакции, позволяющей многократно воспроизводить молекулы ДНК. Прямым следствием такого локального "деления" молекулы ДНК является включение гена, то есть выработка информационных молекул рибонуклеиновой кислоты, ответственных за передачу информации для последующей трансляции - синтеза цепей белков в живых клетках. При этом воздействие на соседние молекулы практически не оказывается. Кроме того, поскольку воздействие очень непродолжительное и составляет всего 50 пикосекунд (1 пикосекунда эквивалентна одной триллионной доле секунды), процесс денатурации обратим: после отключения электромагнитного поля молекула ДНК "застегивается" обратно. По данным журнала New Scientist, некоторые ученые, признавая принципиальную новизну предложенного метода, тем не менее склоняются к мысли, что до практического применения метода еще очень далеко – сначала нужно понять, к чему приведет включение того или иного гена. Ученые MIT надеются уже в ближайшем будущем включать и выключать гены непосредственно в живых организмах.

Женщины, сигареты и диабет

Интерфакс