Методы редактирования геномов, разработанные на основе системы CRISPR-Cas, предполагают разрезание обеих цепей геномной ДНК с последующей починкой двойных разрывов, что чревато ошибками. Биоинженеры из Гарвардского университета при помощи искусственной эволюции создали аденозиндезаминазу, которая может работать с ДНК. Благодаря этому резко расширились возможности «редактирования оснований» — химической модификации нуклеотидов без создания двойных разрывов.

Дифференцировка стволовых клеток, то есть их превращение в тот или иной клеточный тип, — это сложный многоступенчатый процесс. Существует два подхода к дифференцировке клеток in vitro. Можно последовательно воспроизводить процессы, происходящие в зародыше при развитии, и постепенно вести клетку в требуемом направлении. А можно сразу экспрессировать в клетке белки, характерные для конечного состояния.

Долгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. Секвенирование ДНК бактерий из замороженной «ископаемой летописи» эксперимента показало, что за 60 000 поколений эволюция подопытных популяций не прекратилась и даже не замедлилась. Как минимум в 9 популяциях из 12 произошла экологическая диверсификация: исходная монокультура подразделилась на клады, связанные экологическими взаимодействиями и не вытесняющие друг друга.

Секвенирование РНК из тысяч индивидуальных клеток позволило германским биологам составить самую детальную на сегодняшний день карту экспрессии генов в эмбрионе дрозофилы на стадии начала гаструляции. Карта довольно точно отражает экспрессию 6–8 тысяч генов в каждой клетке эмбриона. Это важный шаг на пути к решению главной задачи биологии развития — полному и исчерпывающему пониманию того, как генотип воплощается в фенотипе.

Японские биологи изучили симбионтов жуков-долгоносиков — бактерий нардонелл. Как оказалось, они утратили практически все гены, кроме нужных для воспроизведения клеток и синтеза аминокислоты тирозина, необходимой для нормального развития кутикулы. Без достаточного количества бактерий жуки рождаются с недоразвитыми надкрыльями.

Нобелевская премия 2017 года вручена за открытие и исследование молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами — внутренними часами, которые работают в живых организмах, подстраивая жизнедеятельность к смене дня и ночи. Лауреатами стали трое американских ученых — Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. В работах их научных групп, которые продолжались не одно десятилетие с 1970-х годов, практически на пустом месте была создана новая наука, ставшая надежной базой для дальнейших исследований.

Модель «песочных часов» предполагает, что средние стадии эмбрионального развития, когда закладывается характерный для данного типа животных план строения, обладают повышенной эволюционной консервативностью. Сравнение экспрессии генов на разных этапах развития у восьми видов, представляющих разные эволюционные ветви хордовых, подтвердило приложимость модели «песочных часов» к подтипу позвоночных и, в несколько меньшей степени, ко всему типу хордовых.

Попытки отсеквенировать геном гигантской серной бактерии Achromatium oxaliferum дали парадоксальный результат: оказалось, что каждая бактериальная клетка содержит не один, а множество различающихся геномов. Уровень внутриклеточного генетического разнообразия A. oxaliferum сопоставим с разнообразием многовидового бактериального сообщества. Авторы открытия предполагают, что естественный отбор у этого уникального организма идет не столько на уровне клеток, сколько на уровне отдельных компартментов внутри одной гигантской клетки.