Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Глобальный Инновационный Гиперпортал

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 58 RSS
←   Март 2016   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.gigport.ru
Открыта: 28-11-2013

Автор
Джек Воробей

Статистика

58 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Глобальный Инновационный Гиперпортал


 

«СИНТИЯ 3.0» 


«СИНТИЯ 3.0»

26.03.2016 молекулярная биология, генетика, ДНК, Mycoplasma mycoides




Биологи создали уникальный организм — первую живую искусственную клетку, с минимальным набором самых необходимых генов. Изучение «Синтии», такое имя дали ей учёные, позволит лучше понять, как устроена жизнь.

Группа американских биологов из Института J. Крейга Вентера (JCVI) и Synthetic Genomics, Inc. (SGI) под руководством Крейга Вентера, пионера в расшифровке генома человека, создали новую синтетическую бактерию, с рекордно короткой ДНК. Она содержит в себе только самые нужные гены — всего 473 гена, или 531 560 пар строительных блоков — генетических букв-нуклеотидов, 35 из которых являются РНК. Изучение уникального организма позволит учёным лучше понять, как устроена жизнь.

Молекулярные биологи из США представили новую версию синтетической бактерии «Синтии» (JCVI-syn3.0), геном которой они смогли укоротить до рекордных значений, говорится в статье, опубликованной в научном журнале Science. Учёные утверждают, что в природе столь просто устроенных жизнеспособных организмов не существует.

Под понятием синтетическая жизнь учёные обычно подразумевают рукотворный химический и биологический аналог живой клетки. Такой организм ничем не отличается по своему устройству от обычных микробов. Первая попытка создать такой организм была предпринята в 2010 году. Известный американский биолог-предприниматель Крэйг Вентер (Craig Venter) представил миру «синтию» (JCVI-syn1.0), искусственную бактерию, копию микроба Mycoplasma mycoides.

Впрочем, «синтия 1.0» не была полноценным представителем синтетической жизни — по сути Вентер и его коллеги создали не всю бактерию, а лишь её хромосому, которую они вставили внутрь клетки другого микроба, откуда был удалён весь генетический материал. По этой причине, а также из-за попыток Вентера добавить копирайты (отдельные фрагменты-олигонуклеотиды) в ДНК, многие учёные отказываются признавать «синтию 1.0» синтетической бактерией.

Но в своей новой работе Вентер и его коллеги поставили перед собой более амбициозную задачу — они создали не копию, а принципиально новый организм, хотя и основанный на исходном коде Mycoplasma mycoides, содержащий в себе минимальный набор генов, позволяющий бактерии нормально функционировать.

Синтетические организмы, созданные в искусственных условиях, функционируют так же, как и появившиеся в процессе эволюции — они способны поддерживать собственную жизнедеятельность, включая размножение. При этом организм едва ли может порадовать наблюдателей какими-либо любопытными особенностями — напротив, свой успех учёные видят именно в том, что им, в некотором смысле, удалось создать жизнь в чистом виде, клетку, в которой нет ни единого гена, который не являлся бы стопроцентно необходимым для её выживания.

Ведущий автор исследования, биолог Крэйг Вентер, рассказал, что с помощью полученного микроорганизма, работа над которым велась в течение 20 лет, учёные надеются получить новые знания о самых основах жизни как явления.

Изначально, как рассказывает Вентер, попытка создать такого микроба, которую осуществляли сразу две команды генетиков под его руководством, провалилась. Генетикам не удалось собрать жизнеспособную хромосому из тех критически важных генов, о которых мы уже знаем, что означало наличие целого ряда, пока неизвестных нам, участков ДНК, жизненно необходимых для работы организма микробов. По этой причине группе Вентера пришлось пойти путём проб и ошибок, отсекая всё лишнее. Медленно удаляя те или иные гены, учёные наблюдали за бактерией, пытаясь определить — не потеряла ли жизнеспособность.

Постепенно они сократили геном «синтии», изначально содержащий в себе 1,08 млн пар строительных блоков и 901 ген, до небольшого набора из 473 генов, удаление каждого их которых обязательно ведёт к смерти микроба. В результате генетикам удалось создать бактерию, ДНК которой в 40 раз меньше, чем у человека, и почти в 2 раза меньше, чем у оригинальной.

После этого учёные переставили гены таким образом, чтобы связанные друг с другом участки располагались друг с другом, что позволило им сократить длину генома до 531 тыс. нуклеотидов. Это примерно на 70 тыс. букв меньше, чем длина генома бактерии Mycoplasma genitalium, обладающей самой коротким геномом на Земле среди всех живых существ.

Команда учёных смогла определить биологическую функцию для большинства генов: 41% из них несёт ответственность за информацию экспрессии генома, 18% имеет отношение к структуре и функции клеточных мембран, 17% имеют отношение к цитозольному обмену веществ, а также 7% сохраняют информацию генома. Однако, к большому удивлению учёных, 32% генов — примерно 149 — никогда не была изучена ранее и их функция и роль в работе организма пока не ясна. В ближайшее время Вентер и его коллеги попытаются выяснить, какие задачи решают эти квази-важные гены, и можно ли их удалить без вреда для организма, если модифицировать работу клетки каким-то образом.

Как отмечают учёные, сама «синтия-3.0» может быть интересна другим молекулярным биологам в качестве платформы для изучения роли и работы других генов. Теперь биологи могут добавлять новые гены поверх очищенного генома, и изучать различные биологические функции, не обязательных для выживания микробов.

 
В избранное