Podíl:
Top 10 genetických výkonů a nálezů provedených čínskými vědci
Čína je elektrárna, která prosperuje na pokrok. Jeden víceúčelové pole, které vidí velké kroky z této země, je genetika. V posledních letech studie Číny zahrnují mnoho světových prvků a neuvěřitelných pokroků v lékařství.
Existuje i cizí strana. Vědci vytvářejí věci, které se nikdy v přírodě nevyskytují, přepisují pravidla reprodukce a udržují zbytek světa nervózní s jejich zálibou pro kontroverzní lidskou úpravu.
Největší genetická studie
V roce 2018 získala společnost sledující genom v Shenzhenu přístup k masivní databázi. Genetická informace asi sedmi milionů těhotných čínských žen byla shromážděna při testování poruchy související s Downovým syndromem.
Bylo vybráno pouze asi 141 000 žen, ale zůstává největším projektem, který zkoumá čínskou genetiku. Matky zastupovaly téměř všechny provincie a dokonce 36 z 55 národnostních menšin.
Závěry byly zajímavé. Některé geny byly spojeny s výškou a tělesnou hmotností, schopností mít dvojčata a jak silně se manifestuje herpesvirus 6. Dokonce i migrace opustily svůj znak na čínském genomu. Největší klínem populace tvoří Han (92 procent).
Studie zjistila, že tato skupina měla stejnou genetickou strukturu, ale rozdíly závisely na tom, kde žili. Jejich severní a jižní původ se projevil v migracích, o nichž se ví, že se staly po roce 1949, kdy se práce více stávala na východě a na západě. Genetické variace také způsobují různé imunitní odpovědi ze severu a jižního Hanu. Zajímavé, některé menšinové skupiny měly více genetické rozmanitosti než Han.
9 neznámá obří panda
Obří panda je čínskou ikonou. Ačkoli tyto stvoření jsou předmětem značných studií, vědci stále velmi málo vědí, jak se vyvinuli. Jediným jistým faktem je, že obří pandy se oddělily od jiných medvědů před 20 miliony let.
V roce 2018 se v Číně objevila fosilie v Cizhutuo Cave. Stvoření zemřelo před 22 000 lety a vypadalo hodně jako obrovská panda. Aby zjistili, co přesně to bylo, vědci provedli úžasný výkon - spojili 148.329 fragmentů DNA.
Když se předky zjevily, dvě věci učinily fosilní unikátní. DNA byla nejstarší někdy nalezená u obrovské pandy, ale také odhalila rodokmen, o němž nikdo netušil, že existuje. Tato panda se oddělila od svých žijících bratranců asi před 183 000 lety. Jeho genetický kód také odhalil velké množství mutací, které pravděpodobně pomohly tomuto druhu přežít ledovou dobu, ve které žila.
8 psů s více svaly
V roce 2015 v Guangzhou ústavu biomedicíny a zdraví došlo k narození několika štěňat. Nebyly to obyčejné begoly. Začali svou existenci jako 60 geneticky modifikovaných embryí, ze kterých byl odstraněn jeden gen.
Myostatin blokuje růst svalů. Vědci jej vymazali, aby vytvořili to, o čem tvrdí, že jsou prvními světovými psy. Zrodilo se jen 27 štěňátek, ale ne všechno podle plánu.
Myostatin má dvě kopie a oba zmizely z jediné samice štěňat. Další štěňátko mělo jednu kopii deaktivovanou. Byl více objemný než zbytek, ale ne tolik jako žena, která byla navržena tak, aby vyvíjela dvojnásobek normálního množství svalu. Cílem projektu bylo vytvořit zkušební zvířata, na nichž by se studovala onemocnění postihující lidské svalstvo, včetně Parkinsonovy a svalové dystrofie.
Číňané mohou mít spousty prvků, ale v tomto případě je příroda porazila. Belgický Modrý dobytek má čelist-svalové svaly, díky přirozenému nedostatku myostatinu. Kromě toho genetická porucha příležitostně vymaže gen v whipptech, což produkuje divoce svalnaté psy.
7 Pavouk bource morušového
Když se zjistí, že vědci vylepšili schopnost bource morušového vyrábět hedvábí, většina by si myslela, že červy se točí lépe, mnohem víc. Avšak ve světě tohoto saténového materiálu není bource morušového králem. Pavouci je porazili na několika úrovních.
Arašidový hedvábí slibuje neuvěřitelně užitečné aplikace v medicíně, včetně mikrokapslí, které dodávají léky proti rakovině, stejně jako možnost fixovat poškozené nervy. Výzkumníci také zjistili, že by mohly posílit neprůstřelné vesty.
Bohužel, pavouci nehrají spolu s myšlenkou, že jejich hedvábí bude komerčně chována. Na rozdíl od předvídatelného bource morušového jsou pavoukovci teritoriální a, ještě horší, kanibalističtí.
V roce 2018 použil tým spojený s několika čínskými institucemi úpravu genu a uspěl tam, kde se mnoho dalších nezdařilo. Nahradili segment genetického kódu bource morušového s DNA ze zlatého pavouka z křídel.
Když změněné červy odvlečily své kokony, hodil se hedvábí. Bylo to 35,2 procenta pavouka, nejvyšší čistota kdy dosáhla. (Minulé pokusy zaostávaly na 5%). Hedvábí bylo připraveno k použití v okamžiku, kdy si morušová uvolnila vlákna, což žádný jiný tým nedokázal zvládnout.
6 První modrá růže
Mezi nejvyhledávanější věci ve světě zahradníků patří modrá růže. V přírodě neexistuje a po stovky let se nadšenci z růží nedokázali chovat tuto konečnou barvu.
Během nedávného projektu, který trval 20 let a který se týkal selektivního chovu a genetického inženýrství, přišli nejbližší biotechnologové. Nicméně i tato cena růže byla víc než modrá.
Čínští vědci nalezli nový způsob, jak dosáhnout snu. Začali s bakterií Agrobacterium tumefaciens, často používaný v bioinženýrství, protože snadno přenáší cizí genetický materiál do rostlinné DNA.
Z jiné bakterie výzkumníci vybrali dva bakteriální enzymy, které dokáží přeměnit L-glutamin v růžových plátně na modrý pigment nazývaný indigoidin. Zvláštní kmen A. tumefaciens byl vytvořen pro nesení enzymů.
Pak byly bakterie injikovány do bílé růže. Pigmentové geny vstoupily do genomu rostliny a způsobily, že modrá se spojila kolem místa injekce. První modrá růžice na světě není dokonalá, protože tato technika způsobuje jen dočasné skvrny. Nicméně, čínští vědci jsou již zaneprázdněni dalším krokem - inženýrstvím růží, která přirozeně produkuje dva enzymy a způsobí, že se změní na modrou.
5 SARS jeskyně
V roce 2002 svět následoval letální vypuknutí SARS (těžký akutní respirační syndrom). Nejprve kvetl v jižní Číně, infikoval 8 000 lidí a zabil téměř 800.
To, co způsobilo epidemii, nebylo nikdy vyřešeno. Koncem roku 2017 vědci objevili v jeskyni v provincii Yunnan v Číně nepochopitelnou stopu. Za posledních pět let vyšetřovali vícero SARS virů přítomných v netopýřích netopýrech. Bylo jich 11 nových kmenů, nikdo však nevykazoval genetické rysy epidemie v roce 2002. SARS v netopýřích nebylo nikdy prokázáno, že překročí druhovou bariéru pro člověka.
Důkladná analýza však našla něco děsivého. Společně nové kmeny nesly dostatek genetických bloků, aby teoreticky vytvořily virus, který by se mohl vyvíjet, aby skočil z netopýrů k lidem. Za druhé, tři nové kmeny prokázaly genetickou predispozici k infekci lidí.
Pokud epidemie z roku 2002 vzrostla z jeskyně, stále nevysvětluje, jak odcestovala do země nula v provincii Guangdong, vzdálená 1000 kilometrů.
4 Čínské první opičí klony
Koncem roku 2017 se ve stejné laboratoři v Šanghaji narodili dva makaky s dlouhými chvosty. I když se jejich narození stalo několik týdnů, Zhong Zhong a Hua Hua byli totožní "dvojčata".
Byly vytvořeny s technikou jaderného přenosu somatických buněk (SCNT), což je ten, který produkoval historický ovčí klon, Dolly, před 20 lety. Opice mohou být prvními primáty, které byly vytvořeny společně s SCNT, ale tento úspěch nebyl potleskem celé mezinárodní společenství.
Kritici se obávají, že by projekt mohl přivést lidské klonování blíže k realitě, aniž by věnoval vážným etickým obavám. Někteří výzkumníci jsou zcela proti SCNT a říkají jej "velmi neefektivní a nebezpečný postup".
Ve skutečnosti se Zhong Zhong a Hua Hua stalo až po 79 předchozích neúspěšných pokusech. Přes kritiku čínští vědci trvají na tom, že identické opice mohou být cenným způsobem, jak studovat u člověka genové onemocnění, včetně některých druhů rakoviny.
3 HIV-rezistentní embrya
Genetická úprava u lidí je novou hranicí. Zatímco většina vlád se chystá dohodnout se na protokolech pro etickou modifikaci lidské tkáně, Čína udělala před několika lety.
Historický průlom jen přidal do diskuse více paliva. Možná nikdo nepřekvapí, že to v roce 2016 nezastavilo lékařskou univerzitu Guangzhou. Chtěli vytvořit embrya odolnou proti HIV.
V rámci přísných pokynů použili 26 oplodněných lidských vajec. Všichni byli věnováni výzkumu, protože už nebyli životaschopní a nevytvářeli by se do živých dětí.
Dalším krokem byla specifická genetická mutace. Lidé, kteří přirozeně nesou tuto mutaci, jsou imunní vůči viru HIV. Pomocí nástroje pro úpravu genu nazvaného CRISPR byl gen vložen do embryonálních genomů.
Vylepšení bylo úspěšné, ale jen čtyři se staly důkazem HIV. Ostatní ukázali, proč se zbytek světa pomalu skočil na vlak. Objevily se neočekávané mutace - a nikoliv dobrý.
Bylo by nemožné předvídat dlouhodobé účinky na člověka vytvořeného CRISPR (kdyby to někdy šlo až daleko). Pokud vůbec, tento druhý pokus ukázal, že tento typ úpravy genu není bezpečný. CRISPR byl také používán během první modifikace lety a také produkoval nežádoucí mutace.
2 bojovníci proti rakovině
Sen o vytváření nanorobotů schopných bojovat proti rakovině v těle není nic nového. Bylo to tak, jak to nedávno vedlo čínští vědci, kteří hraničí s geniálními.
Nádory mohou žít pouze tak dlouho, dokud jsou krmeny krevami cév osoby. Chcete-li vytvořit něco, co by blokovalo plazmu, začali vědci půjčovat molekuly DNA z viru nazývaného fága. Technika podobná origami složila pramen do obdélníkového plechu. Byly přidány "nádorové vrahy", které byly v podstatě molekuly trombinu srážejícího enzymu.
Čtyři byly svinuté uvnitř listu, aby vytvořily trubkovitý nanorobot. Zvláštní proteiny uzamkly čtyři molekuly uvnitř. Po injekci vstoupil nanorobot do krevních cév. Tam nádory otevřely proteiny a uvolnily enzym trombin. V cévách se vytvořila sraženina a nádor byl hladověl.
Zkoušky na myších ukázaly, že roboty jsou účinné. Hlodavci trpěli rakovinou kůže, plic, prsu a vaječníků. Ve skupině osmi zvířat s melanomem nádory úplně zmizely u tří myší. Jejich délka života se také zvýšila.
1 myši bez otce
V roce 2018 čínští vědci úspěšně chovali dvě samice myší. 29 mláďat je prvním savcem narozeným dvěma matkami bez mužského postižení. Studie se pokoušela zjistit, proč jsou dva druhy pohlaví nezbytné pro reprodukci většiny druhů. Odpověď byla přepsána pravidla reprodukce.
Jak se ukázalo, během savčích pojmů existuje asi 100 genů, kde jsou zapnuty pouze geny od samice nebo muže. Obě pohlaví jsou potřebné k aktivaci všech 100.Muž pokrývá ty, které nejsou zapnuté ženskými geny, a naopak.
Pokud by se dvě samice mohly v přírodě chovat, některé geny by zůstaly spící. Pomocí úpravy genů na myších kmenových buňkách vědci tuto bariéru vynechali odstraněním malého kusu genetického kódu na třech místech. Změněné buňky byly injikovány do vajíčka od druhé samice myši. Úspěšné hnojení následovalo. Děti vyrostly zdravé a měly vlastní štěňata.
Podobný experiment se dvěma otci (a náhradní matkou) produkoval 12 mláďat, ale všichni zemřeli do 48 hodin. Výzkum nabízí vzdálenou naději pro lidské páry stejného pohlaví, kteří chtějí své vlastní rodiny.