قبل خمس سنوات، أنشأ العلماء كائنًا اصطناعيًا وحيد الخلية. مع 473 جينًا فقط، أصبح حيوانًا أوليًا
أخيرًا ، حدد العلماء سبعة جيناتيمكن إضافتها لترويض الطبيعة المتمردة للخلايا ، وإجبارها على الانقسام بدقة إلى مجالات متجانسة. عمل خبراء من معهد J. Craig Venter (JCVI) والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) Bits and Atoms Center في الدراسة.
يعد تحديد هذه الجينات خطوة مهمةلتكوين الخلايا الاصطناعية. ويمكنهم بدورهم أن يكونوا بمثابة مصانع صغيرة لإنتاج الأدوية والأغذية والوقود. بالإضافة إلى ذلك، فهم قادرون على تشخيص المرض وإنشاء أدوية لعلاجه أثناء إقامتهم داخل الجسم. في الأساس، تعمل مثل أجهزة الكمبيوتر الصغيرة.
تكمن المشكلة في أنه من أجل تصميم وبناء قفص يقوم بالضبط بما يحتاج إلى القيام به ، من المهم أن يكون لديك قائمة بالأجزاء الرئيسية منه وكيف تتلاءم معًا.
صمم علماء JCVI الخلية الأولى بـالجينوم الاصطناعي في عام 2010. لم يبنوه بالكامل من الصفر. وبدلاً من ذلك ، بدأ الباحثون بخلايا من نوع بسيط جدًا من البكتيريا يسمى الميكوبلازما. لقد دمروا الحمض النووي الخاص بهم واستبدلوها بأخرى اصطناعية ، ومُصنَّعة بالكمبيوتر ومُصنَّعة في المختبر. كان أول كائن حي في تاريخ الحياة على الأرض يمتلك جينومًا اصطناعيًا بالكامل - JCVI-syn1.0.
ومنذ ذلك الحين، يعمل العلماء على الحد من هذا الأمرالكائن الحي إلى الحد الأدنى من المكونات الجينية. الخلية فائقة البساطة التي أنشأوها قبل خمس سنوات، والتي تسمى JCVI-syn3.0، كانت في غاية البساطة.
فيديو فاصل زمني ، فيه ، تحت الضوءيُظهر المجهر خلايا الكائن الاصطناعي JCVIsyn3.0 وهي تنمو وتنقسم ، تم الحصول عليها من خلال تعاون بين معهد J. Craig Venter والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ومركز MIT للتكنولوجيا. الذرات. يمثل شريط المقياس 50 ميكرومتر. الائتمان: نيست / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
أضاف الباحثون الآن 19 إلى هذه الخلية.الجينات ، من بينها سبعة ضرورية للانقسام الطبيعي للخلايا. هكذا ظهر متغير جديد - JCVI-syn3A. هذا المتغير يحتوي على أقل من 500 جين. للمقارنة ، فإن بكتيريا الإشريكية القولونية ، التي تعيش في الأمعاء ، لديها حوالي 4000 جين. يوجد حوالي 30000 منهم في خلية بشرية.
تسجيل فيديو بفاصل زمني ، وفيه ، تحت الضوءيُظهر المجهر خلايا الكائن الاصطناعي JCVI-syn3A وهي تنمو وتنقسم ، نتيجة تعاون بين معهد J. Craig Venter والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومركز البت والتكنولوجيا. الذرات. يمثل شريط المقياس 50 ميكرومتر. الائتمان: نيست / معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
التعرف على هذه الجينات التكميلية السبعةاستغرق سنوات من الجهود المضنية من قبل مجموعة البيولوجيا التركيبية JCVI بقيادة المؤلف المشارك جون جلاس. قام العالم والمؤلف المشارك في JCVI Ligi Sun بهندسة العشرات من السلالات المتغيرة عن طريق إضافة الجينات وإزالتها بشكل منهجي. ثم لاحظت هي وباحثون آخرون كيف تؤثر هذه التغييرات الجينية على نمو الخلايا وانقسامها.
قراءة المزيد
أعنف مكان على وجه الأرض: لماذا يعتبر ممر دريك أخطر طريق إلى القارة القطبية الجنوبية
مركب اليورانيوم الجديد يحطم الرقم القياسي في التوصيل الشاذ
ساعدت شركة Mars Express في معرفة مكان وكيفية اختفاء المياه من الكوكب الأحمر