velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Искусственный геном

Смоделированная на компьютере и сделанная в лабораторных критериях хромосома стала основой искусственной жизни.





В показавшейся 20 мая на веб-сайте журнальчика Science публикации исследователи из института Дж. Крейга Вентера (JCVI) представили результаты удачно завершившейся работы по созданию первых синтетических самовоспроизводящихся клеток. Группа синтезировала 1080 тыс. пар оснований хромосомы бактерии Mycoplasma mycoides с измененным геномом. Синтезированные клеточки были названы Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. Эта работа послужила подтверждением того, что геном может быть разработан на компьютере, воссоздан в лаборатории и трансплантирован в живую клеточку, в итоге чего на свет появится организм «под управлением» искусственного генома.

Работы по созданию клеток с искусственным геномом ведутся спецами из JCVI в протяжении практически 15 лет. Чтоб окончить финишную стадию процесса, ученые аккуратненько смоделировали цифровой геном бактерии M. mycoides. Им потребовалась сделать 1078 нуклеотидных последовательностей, любая из которых состояла из 1080 пар оснований.

Делая упор на разработанную ранее методику «сборки» генома в дрожжевой клеточке, ученые сделали искусственную хромосому из фрагментов ДНК. Эта хромосома позднее была изолирована из клеточки дрожжей и помещена в клеточку бактерии Mycoplasma capricolum, из которой за ранее были удалены эндонуклеазы рестрикции - внутриклеточные «охранники», способные убить кусок чужеродного ДНК.

После ввода ДНК с синтетическим геномом в клеточку произошел перенос генетической инфы с ДНК на РНК (транскрипция), и дальше – с РНК – на новые белки. Начальный геном Mycoplasma capricolumбыл или уничтожен эндонуклеазами рестрикции «новичка», или вытеснен в процессе воспроизводства клеток. По прошествии 2-ух суток жизнестойкие бактерии с искусственным геномом были ясно видны в чашечках Петри с питательной средой.

Длительное время синтез искусственного генома не приводил к возникновению жизнестойких клеток. Команде JCVI пришлось создать способ проверки и корректировки ошибок: ученые делали полусинтетические геномы, сочитая натуральные и искусственные куски ДНК, и инспектировали жизнеспособность результата. Мельчайшая некорректность приводила к полной беде, но когда все ошибки были исправлены, на свет появилась 1-ая амеба с искусственным геномом.

Сейчас ученые готовы приступить к работе над последующей задачей – созданием стопроцентно синтетической клеточки, содержащей только гены, нужные для поддержания жизни в самой простейшей форме.

В собственной публикации 2008 г., посвященной синтезу генома M. genitalium, исследователи обрисовывали возможность сотворения «водяных знаков», заключенных в геноме. Эти разработанные специально сегменты ДНК употребляют «алфавит» генов и белков, который позволяет исследователю кодировать слова и целые фразы. «Водяные знаки» - принципиальное средство определения, является ли геном искусственным либо естественным, также методом идентифицировать лабораторию его происхождения. Ученые из JCVI не преминули закодировать «водяными знаками» нового генома свои имена, адресок электрической почты и три цитаты: «Жить, ошибаться, падать, торжествовать, воссоздавать жизнь из жизни» - Дж. Джойс; «Видеть вещи не такими, какие они есть, а такими, какими они могли бы быть» - цитата из книжки «Американский Прометей»; «То, что я не могу выстроить, я не могу понять» - Р. Фэйнман.

Ученые ждут, что их методика будет употребляться для сотворения микробов в экологических и энергетических целях. Распространение технологии приведет к возникновению огромного количества новых областей её внедрения, таких как создание биотоплива, вакцин, чистка воды, лекарственная и пищевая индустрия.

С самого начала работ, направленных на создание искусственного генома, д-р Вентер и его команда сталкивались с рядом соц заморочек, а именно, связанных с этической стороной вопроса. В 1995 г. направление подверглось этической экспертизе в Институте штата Пенсильвания, которая вынесла решение о том, что исходя из убеждений этики нет никаких препятствий продолжению исследовательских работ.

По пресс-релизу JCVI




Subscribe

  • 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 

  • 0 comments