Материалы по запросу: генетика и биотехнологии
Основания науки, их структура и функции
формированием новых направлений в развитии современной науки: молекулярной биологии, генетики, генной инженерии, биотехнологии, социальной экологии, социальной психология и др.; с появлением новых информационных
Билеты с ответами к экзамену "Биология"
14. Брожение, автотрофный и гетеротрофный тип питания. Анаэробные микроорганизмы как объекты биотехнологии. 15. Деление клетки – митоз. Стадии митоза и происходящие процессы. 16. Мейоз – редукционное деление
Контрольная работа по биологии
Конференции, проводимые по проблемам биологии, обычно включают следующие подразделы: · Биотехнология · Геномные и постгеномные технологии · Экспериментальная биология и охрана окружающей
НСПК История тест 3 к разделу 3
радио и телевидения d. появление сотовой связи Вопрос 9 Наука о передаче наследственных признаков a. генетика b. кибернетика c. психология d. философия Вопрос 10 Научно-техническая революция началась в.. a
[Росдистант] Биотехнологии (Практические задания 1,2 для ВКС) Росдистант ТГУ
[Росдистант] Биотехнологии (Практические задания 1,2 для ВКС) Росдистант ТГУ
Терроризм как угроза национальной безопасности
конференции, Саратов, 16–17 мая 2023 года. – Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2023. – С. 418-422. 22. Шабалова, А. А. Терроризм
Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) и федеральные образовательные программы (ФОП)
курса были введены в вариативную часть для 8-го класса? «Экспериментальная физика», «Основы биотехнологии», «Решение задач по химии». «Решение нестандартных задач по алгебре и геометрии», «Основы робототехники»
Редактирование генома человека: перспективы правового регулирования и уголовной ответственности
Долгов А.Ю. «На этом пути возможны разные неприятности»: что специалисты говорят о медицинской генетике в России (по результатам экспертных интервью) / ΠΡΑΞΗΜΑ, 2021, №3, с. 97-115; 4.24. Доронина Н.Г
Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) и федеральные образовательные программы (ФОП)
курса были введены в вариативную часть для 8-го класса? «Экспериментальная физика», «Основы биотехнологии», «Решение задач по химии». «Решение нестандартных задач по алгебре и геометрии», «Основы робототехники»
ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ ДЛЯ БИОСФЕРЫ
инженерии – Минск: Изд-во Вышэйшая школа, 2005. – 298 с. 7. Жимулёв И. Ф. Общая и молекулярная генетика / Под ред. Е. С. Беляева, А. П. Акифьева.-Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2003. - 479 с. 8. Камнев
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ГЕНЕТИКЕ
ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ГЕНЕТИКЕ
Кейс (генетика и биотехнологии): в клиническом испытании терапии CRISPR у части пациентов выявлены непреднамеренные…
Кейс (генетика и биотехнологии): в клиническом испытании терапии CRISPR у части пациентов выявлены непреднамеренные мутации — опишите методы количественной оценки офф‑таргетных эффектов, превентивные стратегии
Ответ на вопрос
Кратко: при обнаружении непреднамеренных (офф‑таргетных) мутаций у пациентов нужно быстро и системно — 1) количественно выявить и приоритизировать побочные изменения (точечные мутации, большие делеции, транспозиции/транслокации, хромосомные перестройки, off‑target RNA‑редактирование), 2) внедрить инженерные и методические меры для снижения риска в дальнейших пациентах (нуклеаза, конструкция gRNA, способ доставки, режимы), и 3) обеспечить этическую, клиническую и регуляторную прозрачность, долгосрочное наблюдение и пересмотр протокола. Ниже — детально.1) Методы количественной оценки офф‑таргетных эффектов
a) Подходы общего назначенияЦелевая глубокая ампликон‑секвенса (amplicon‑seq): для верификации предполагаемых офф‑таргетов. Позволяет VAF (variant allele frequency) детект до ~0.1% при глубине ~10 000×; при использовании duplex sequencing — до 0.01% или ниже. Хорошо для контроля известных/предсказанных сайтов.Глобальное (без предсказания) WGS: короткие риды (30–60×) показывают крупные варианты и относительно частые SNV/indel; для детекции редких клонов требуется очень глубокая WGS (200–1000×) или целевые подходы. Long‑read WGS (PacBio, Oxford Nanopore) удобен для больших делеций, структурных вариантов и транслокаций.Целевые панели генов онкогенеза/TSG: фокус‑панели для оценки мутаций в ключевых онко‑генах (TP53, RAS, etc.) с высокой глубиной.b) Специфические genome‑wide методы для DSB‑находкиGUIDE‑seq: in vitro/клеточные эксперименты с интеграцией олигонуклеотида — чувствительность порядка 0.1–1% для клеточных моделей; не всегда переносим в ткани пациента.CIRCLE‑seq / Digenome‑seq / SITE‑seq: in vitro (геномная ДНК) — высокая чувствительность для потенциальных сайтов, но не учитывают хроматиновый статус in vivo.DISCOVER‑seq: основан на отслеживании репарации ДНК (MRE11) в клетках/тканях; ближе к in vivo.HTGTS / PEM‑seq / BLISS / BLESS: методы для обнаружения двойных разрывов и трансляризаций; полезны для выявления транслокаций и крупных перестроек.c) RNA‑уровеньRNA‑seq: для выявления off‑target RNA edits (особенно при использовании дезаминаз: BE/ABE) и изменения экспрессии.Редакционная специфичность deaminase: специализированные RNA‑seq‑подходы и целевые assay для ADAR/APOBEC off‑targets.d) Структурные варианты и клональностьUDiTaS, LAM‑PCR, integration site analysis: для оценки больших делеций, инсерций и интеграций (если используются векторы).Single‑cell DNA/RNA sequencing: для обнаружения редких клонов, оценки мозаичности и корреляции генотип→фенотип на уровне клеток.Cell‑free DNA (cfDNA) и биопсии: для минимально инвазивного мониторинга системных эффектов и опухолевой динамики.e) Чувствительность, ограничения и количественные параметрыПорог обнаружения зависит от метода: стандартный ампликон‑seq (~0.1% при 10k×), duplex sequencing (~0.01%), GUIDE/CIRCLE чувствительны в нм‑порядке в клеточных/in vitro системах; in vivo чувствительность часто хуже из‑за смешения тканей.Важные метрики: VAF, доля затронутых клеток, локализация в функционально значимых генах/регуляторных элементах, наличие клональной экспансии во времени.Нельзя считать «отсутствие» офф‑таргета при недостаточной глубине или неподходящей пробе (например, кровь ≠ целевая ткань).2) Превентивные и смягчающие стратегии
a) Инженерия нуклеаз и систем редактированияВысоко‑фиделити Cas9: SpCas9‑HF1, eSpCas9(1.1), HypaCas9, HiFi Cas9 (IDT), evoCas9, Sniper‑Cas9 — значительно снижают off‑target DSB при сохранении on‑target активности в большинстве контекстов.Двойные никейзы / dCas9‑FokI: требуют димеризации — уменьшают одиночные off‑target DSB.Расширенные/альтернативные Cas‑варианты: Cas12a (Cpf1), Cas12b, CasX/CasΦ и др. — обладают разной PAM‑специфичностью и офф‑тарг профилем; выбор может снизить пересечение с человеческим геномом.Base editors и prime editors: уменьшают необходимость в DSB; однако base editors дают off‑target по ДНК и RNA (APOBEC/ADAR) — требуется инженерия deaminase (варианты с низким off‑target), оптимизация gRNA и локализация (UGI, каскады); prime editing даёт меньше больших делеций, но имеет свои off‑target и efficiency вопросы.Модификация gRNA: сокращённые (tru‑gRNA), химические модификации (2′‑O‑Me, phosphorothioate), усовершенствованные scaffolds уменьшают off‑target связывание.Контроль активности: сплит‑Cas, индукция химией/светом, управляемые деградационные домены, использование анти‑CRISPR белков для быстрого выключения.b) Методы доставки и режимы экспрессииRibonucleoprotein (RNP) доставка: обеспечивает кратковременную экспозицию нуклеазы → снижает off‑target по сравнению с векторной экспрессией. Подходит для ex vivo и некоторых in vivo (локальные инъекции, LNP).мРНК + gRNA: транзиторная экспрессия, меньше длительной экспозиции, снижает интеграционные риски по сравнению с вирусами.LNP (lipid nanoparticles): эффективны для печёночных/системных доставок и позволяют доставку RNP/мРНК; уменьшает интеграцию.Вирусные векторы (AAV, интегрирующие векторы): длительная экспрессия повышает риск off‑target; при использовании AAV — учитывать возможную генерацию реаранжировок и системную экспозицию. Если применяют вирусы — использовать нелетучие, некодирующие промоторы и минимальную доза.Клеточный таргетинг: ткане‑/клеточно‑специфические промоторы, ретрансляторы, изменение капсида AAV, рассмотреть локальную доставку, чтобы снизить количество затронутых тканей.Ex vivo редактирование с тщательной прединфекционной и постредакционной оценкой (ампликоны, WGS, функциональные тесты) и клинической реинфузией только безопасных клонов — самый контролируемый путь.c) Прочие практики снижения рискаДоза и режим: минимально эффективная доза, фракционирование лечения.Предварительный in vitro/in vivo off‑target скрининг в моделях, близких к человеку (primary cells, органоиды, humanized mice).Предпочесть методы без DSB, если клиническая задача допускает (base/prime editors).Внедрить safety switches/kill switches, маркеры отслеживания, планы для удаления/контроля клеток при нежелательных последствиях.3) Этика и регуляторные аспекты продолжения исследований
a) Немедленные действия и коммуникацияНемедленно уведомить регуляторы (IND holder → FDA/EMA/надлежащие органы) и DSMB/IRB о серьезных неблагоприятных событиях; соблюсти местные требования по SAE reporting.Приостановить набор/дозирование по протоколу до выполнения root‑cause анализа, если это обосновано риском.Информировать участников: прозрачное донесение фактов, возможных рисков и опций (дальнейшее наблюдение, дополнительные тесты, прекращение участия). Обновить форму информированного согласия.Вовлечь независимых экспертов (генетиков, онкологов, биоинформатиков) для оценки значимости офф‑таргетов.b) Дополнительные требования к данным и анализуЗапрос на дополнительные предклинические данные: расширенные in vivo off‑target тесты, tests в соответствующих целевых клетках и моделях.Предложение дополнительных клиничесных мер: расширенный молекулярный мониторинг (WGS/duplex/long read) у всех уже леченных пациентов и у последующих когортах; частые обследования на признаки клональной экспансии/онкогенеза.Долгосрочное наблюдение: регистрация пациентов, минимум по регуляторным рекомендациям (в США/EMA часто 15 лет для генотерапий), с периодическим WGS/блокбаст‑мониторингом, онко‑скринингом и анализом cfDNA.c) Этические соображенияСоотношение риск/польза: необходимость переоценки — если офф‑таргеты в функционально значимых генах (онкогены/TSG), риск может перевесить предполагаемую пользу.Прозрачность и доверие: публикация результатов, data sharing (с учетом частной информации), уведомление сообщества и других исследователей.Конфиденциальность геномных данных и согласие на дальнейшую секвенсацию/хранение биобразцов.Репродуктивные и наследственные риски: если есть теоретический риск затрагивания гамет/зародышевых клеток — информационная поддержка и советы по контрацепции/семенному хранению.Компенсация и поддержка пациентам, у которых выявлены изменения: независимо от виновности терапии — клиническая поддержка, консультации, возможное лечение осложнений.d) Регуляторные пути и возможные решенияВозможные регуляторные меры: временная пауза, условное возобновление с усиленным мониторингом, перевод на другую нуклеазную платформу или изменение доставки, полная остановка и пересмотр программы.Необходимость протокол‑амендмента: включить дополнительные тесты, критерии остановки, информированное согласие, длительное наблюдение.Согласование с внешними экспертами и регуляторами: план действий должен быть согласован и документирован; возможно проведение дополнительных раундов preclinical studies и валидации before resuming.4) Практический план действий (рекомендованные шаги)Немедленные мероприятия
Приостановить дальнейшее дозирование/рекрутацию при наличии серьёзной угрозы.Уведомить регуляторы/IRB/DSMB; сообщить участникам.Сбор и анализ данных
Выполнить приоритетную молекулярную работу: targeted deep‑seq всех предсказанных офф‑таргетов, WGS (глубокий/long‑read) и RNA‑seq у поражённых пациентов; single‑cell, cfDNA по возможности.Оценить локализацию изменений (онкоген/TSG/регуляторные области), VAF и динамику во времени (клоничность).Root‑cause и корректирующие меры
Сопоставить профили off‑target с in vitro in vivo скринингом с тем же gRNA/нуклеазой; если проблема подтверждена → редизайн gRNA/смена нуклеазы (HiFi, nickase, prime editing) и/или смена доставки (RNP vs AAV).Решение о дальнейшем ведении
Если офф‑таргеты клинически безвредны (низкий VAF, вне функционально значимых областей) — возможно возобновление с усиленным мониторингом и изменением протокола.Если риск высок — остановка и пересмотр подхода; дополнительно — возможная реконфигуризация программы на ex vivo или альтернативные технологии.Долгосрочный мониторинг и коммуникация
Регистр пациентов, периодические молекулярные и клинические обследования, отчетность и публикация результатов.Обновление информированного согласия и международный обмен данными.5) Комментарии по практическому применениюНет «нулевого риска»: требование — минимизация и адекватный мониторинг. Регуляторы оценивают не только наличие офф‑таргетов, но их природу, локализацию, частоту и клиническую значимость.Использование нескольких методов одновременно (in vitro GUIDE/CIRCLE + in vivo DISCOVER/targeted deep‑seq + long‑read WGS + single‑cell) даёт наиболее полную картину.Тесная координация между клинической командой, молекулярными лабораториями, биоинформатиками и регуляторами — необходима для объективной оценки и принятия решений.Если хотите, могу:Составить конкретный протокол молекулярного скрининга (какие тесты, в каком порядке, ожидаемые пределы чувствительности и примерная стоимость/время на выполнение).Оценить риск‑профиль по конкретным обнаруженным мутациям (пришлите координаты и конктекст: ген, exon/intron, VAF, ткань).Подготовить образец текста для информированного согласия/уведомления пациентов и регуляторов.
Еще 26
1
Основы биотехнологии и растениеводства (Вопросы: 18, 30, 41, 56, 68, 80)
Основы биотехнологии и растениеводства (Вопросы: 18, 30, 41, 56, 68, 80)
Кейс по генетике и биотехнологии: рассмотрите сценарий использования CRISPR для редактирования популяции…
Кейс по генетике и биотехнологии: рассмотрите сценарий использования CRISPR для редактирования популяции комаров в тропическом регионе с целью снижения передачи малярии; оцените потенциальные биологические
Ответ на вопрос
Кейс: Использование CRISPR для редактирования популяции комаров с целью снижения передачи малярииВведениеМалярия представляет собой серьезную угрозу для здоровья, особенно в тропических регионах. Использование технологии редактирования генома CRISPR может помочь разработать стратегии по снижению популяции переносчиков малярийного паразита — комаров. Ниже рассмотрены потенциальные риски и предложен план мониторинга и управления последствиями.Потенциальные биологические и экологические рискиНепреднамеренные мутацииРиск: CRISPR может вызывать изменения в геномах, которые не были ранее запланированы, что может привести к отрицательным последствиям для здоровья комаров.Управление: Проведение тщательных тестов на непреднамеренные изменения перед массовым выпуском.Влияние на экосистемуРиск: Уничтожение одной популяции (например, комаров) может нарушить пищевые цепи и вызвать имевшиеся последствия для других видов (например, хищников, питающихся комарами).Управление: Изучение экосистемы в области действия и оценка влияния на других организмов.Эволюция резистентностиРиск: В результате редактирования генов, популяции комаров могут развить резистентность к вмешательству.Управление: Мониторинг за изменениями в популяциях комаров в течение времени с анализом на наличие резистентных штаммов.Этические рискиВлияние на биоразнообразиеРиск: Уменьшение популяции комаров может вызвать не предсказуемые изменения в биоразнообразии.Управление: Проведение публичных обсуждений и консультаций с местными общинами и экологами.Согласие сообществаРиск: Отсутствие учета мнения местного населения может привести к этическим нарушениям.Управление: Вовлечение местных жителей на всех этапах проекта, включая обсуждение, информацию о потенциальных рисках и выгодах.Международное регулированиеРиск: Недостаточное соблюдение международных норм и стандартов в области биоэтики и биобезопасности.Управление: Согласование с международными организациями и привлечение экспертов для обеспечения соответствия.План мониторинга и управления последствиямиМониторинг популяции комаровСоздание сети ловушек для комаров и проведение регулярных оценок их популяций.Использование генетического анализа для отслеживания изменений в популяциях и выявления возможных мутаций.Экологический мониторингМониторинг экосистемы в районах внедрения CRISPR-комаров (изучение влияния на хищников и другие виды).Оценка состояния окружающей среды и возможных изменений в экосистеме.Коммуникационная стратегияРазработка прозрачной информационной стратегии для местного населения о целях и возможных последствиях использования CRISPR.Обеспечение обратной связи с сообществами для получения отзывов и мнений.Адаптация стратегииНа основе полученных данных о влиянии редактирования генома, адаптация и модификация стратегии для минимизации негативных последствий.Долгосрочные исследованияЗапуск долгосрочных исследований для оценки устойчивости решений и их влияния на здоровье населения и экосистемы.ЗаключениеИспользование CRISPR для редактирования популяции комаров с целью снижения передачи малярии имеет потенциальные преимущества, однако сопряжено с важными биологическими, экологическими и этическими рисками. Необходим комплексный план мониторинга и управления последствиями для минимизации возможного ущерба и обеспечения благополучия как экосистемы, так и человека.
Еще 22
1
Заказ № 3590. НСПК. Тест на отлично! 3 семестр. История (ДО, СпДО, ПНК, КП, ПДО). Тест к Разделу 3.
обиход радио и телевидения Наука о передаче наследственных признаков Выберите один ответ: a. генетика b. кибернетика c. философия d. психология Научно-техническая революция началась в. . Выберите
Реферат по биологии - Тема: Микроклонирование (ПКС-1, ПКС-3)
Список использованной литературы Авксентьева О. А., Петренко В. А. Биотехнология высших растений культура in vitro – учебно-методическое пособие. – Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2021. – 60 с Гвоздев М
[Росдистант] Биология (промежуточные и итоговый тесты, вопросы, ответы)
исследованиях, является… Выберите один ответ: клеточная теория эволюционное учение медицинская биотехнология селекция животных Вещество, относящееся к липидам Выберите один ответ: клетчатка АТФ коллаген
Регулирование экспортной деятельности предприятий в РФ
конференции, Саратов, 25 апреля 2025 года. – Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии им. Н.И. Вавилова, 2025. – С. 72-76. 12. Внешнеэкономическая деятельность :
Сельскохозяйственные кооперативы как юридические лица
конференции, Саратов, 16–18 ноября 2023 года. – Саратов: Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова, 2023. – С. 108-115. 15. Необходимость правового
Влияние биопрепаратов на устойчивость растений пшеницы к засолению
фактора OsGATA риса на толерантность пшеницы к солевому стрессу. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2022. – N 3(183). – С. 9-16. 15. Веселов Д.С., Маркова И.В., Кудоярова Г.Р. Реакция
Что часто ищут
Поможем написать учебную работу