Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Пять синтетических хромосом ещё на один шаг приблизили учёных к созданию искусственной жизни

Исследователи ещё на один шаг приблизились к цели создания сложного организма, геном которого был бы спроектирован и собран в лабораторных условиях с нуля. Команда учёных, которая три года назад представила первую в мире функционирующую синтетическую дрожжевую хромосому, теперь добавила к списку ещё пять хромосом. В общей сложности специалисты создали треть генома пекарских дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae. Всё это кардинально расширяет возможности учёных, занимающийся геномной инженерией.

Пять синтетических хромосом ещё на один шаг приблизили учёных к созданию искусственной жизни

Международный консорциум, состоящий из более чем 200 учёных, который и создал синтетические хромосомы, рассчитывают создать полностью искусственный геном дрожжей к концу 2017 года. Напомним, что вся ДНК этих одноклеточных грибов содержится в 16 хромосомах.



Отметим, что ранее мир уже увидел синтетический геном. Он принадлежал бактерии по "прозвищу" Синтия (Cynthia). В 2010 году всемирно известный генетик и глава собственного института JCVI Крейг Вентер (Craig Venter) создал синтетическую версию бактерии вида Mycoplasma mycoides — одного из простейших организмов на Земле. Для этого он пересадил синтетический геном, запрограммированный учёными, в живую клетку. На удивление организм работал по заданному сценарию и даже размножался.

Но бактерии имеют намного более простой геном, нежели дрожжи. Если рассуждать с точки зрения биологии, то дрожжи ближе по своей природе, скорее, к людям и животным, нежели к бактериям. В отличие от многих микроорганизмов их клетки содержат ядра (одним словом они являются эукариотами). Соответственно, синтезирование генома эукариота – это гораздо более трудная задача.

В 2014 году исследовательская группа под руководством генетика Джефа Буке (Jef Boeke), специалиста по геному дрожжей из Нью-Йоркского университета, смогла реконструировать и воссоздать синтетическую хромосому для дрожжей вида S. cerevisiae. После они заменили одну естественную хромосому в живых дрожжевых клетках на полученную в результате эксперимента. Подобная работа впервые была проделана с организмом эукариотов.

Далее Буке направил каждую из 16 хромосом S. cerevisiae разным командам коллаборации из США, Великобритании, Китая, Сингапура и Австралии. Каждая группа должна была создать функциональную хромосому. Учёные разных стран использовали компьютерные программы для разработки кодов соответствующих хромосом.

И недавно учёные заявили о том, что им удалось создать ещё пять синтетических хромосом. Каждая была собрана из частей, состоящих из 30-60 тысяч "букв" ДНК. Такой подход позволил специалистам "отладить" каждую секцию, по мере её добавления (и поправить случайные ошибки, которые могли закрасться в процессе редактирования).

В результате такой тщательной доработки дрожжевые клетки с новыми синтетическими хромосомами росли так же быстро, как и обыкновенные дрожжи в лабораторных культурах. Исследователи говорят, что состояние модифицированных дрожжей можно смело назвать замечательным.

Сейчас учёные готовятся, пожалуй, к главному эксперименту, в ходе которого намерены поместить все 16 синтетических хромосом в одну клетку.

Если исследователям это удастся (некоторые учёные уверены, что вместо "если" необходимо употреблять слово "когда"), то учёные смогут лучше понять процессы, лежащие в основе существования жизни. "Если вы берёте велосипед, а затем разбираете его до мельчайших деталей, а после собираете заново, то вы узнаёте о нём гораздо больше, чем раньше", — говорит Буке. В ходе такой работы можно будет покопаться в самых скрытых от глаз тайнах жизни, понять, что за что отвечает и как функционирует организм.

Добавим, что такие исследования удовлетворяют не только фундаментальный научный интерес учёных, но и имеют практическую ценность. Синтетические дрожжи можно будет использовать в самых разных областях — в производстве биотоплива, алкогольных напитков и медицинских препаратов.

Результаты исследования опубликованы в семи научных статьях в журнале Science (первая, вторая, третья, четвёртая, пятая, шестая и седьмая).

Добавим, что ранее был создан первый в мире жизнеспособный полусинтетический организм, а искусственная бактерия показала, какие гены нужны для существования жизни.

Автор: Евгения Ефимова





Ссылка на источник

Tags: ДНК, бактерии, биология, генетика, генная инженерия, исследования
Subscribe

Posts from This Journal “генная инженерия” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment