Vor fünf Jahren schufen Wissenschaftler einen einzelligen synthetischen Organismus. Mit nur 473 Genen wurde es zu einem Protozoon
Schließlich haben Wissenschaftler sieben Gene identifiziert, diekann hinzugefügt werden, um die rebellische Natur der Zellen zu zähmen und sie zu zwingen, sich sauber in homogene Kugeln aufzuteilen. An der Studie arbeiteten Experten des J. Craig Venter Institute (JCVI), des National Institute of Standards and Technology (NIST) und des Bits and Atoms Centers des Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Die Identifizierung dieser Gene ist ein wichtiger Schrittzur Schaffung synthetischer Zellen. Sie wiederum können als kleine Fabriken zur Herstellung von Medikamenten, Nahrungsmitteln und Kraftstoffen fungieren. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Krankheiten zu diagnostizieren und Medikamente zu deren Behandlung zu entwickeln, während sie im Körper leben. Im Grunde funktionieren sie wie kleine Computer.
Das Problem ist, dass es wichtig ist, eine Liste der Hauptteile zu haben und wie sie zusammenpassen, um einen Käfig zu entwerfen und zu bauen, der genau das tut, was er tun muss.
JCVI-Wissenschaftler entwarfen die erste Zelle mitsynthetisches Genom im Jahr 2010. Sie haben es nicht ganz von Grund auf neu gebaut. Stattdessen begannen die Forscher mit Zellen einer sehr einfachen Bakterienart namens Mykoplasmen. Sie zerstörten ihre DNA und ersetzten sie durch eine künstliche, die auf einem Computer entworfen und in einem Labor synthetisiert wurde. Es war der erste Organismus in der Geschichte des Lebens auf der Erde mit einem vollsynthetischen Genom - JCVI-syn1.0.
Seitdem arbeiten Wissenschaftler daran, dies zu reduzierenOrganismus auf ein Minimum an genetischen Komponenten. Die ultraeinfache Zelle, die sie vor fünf Jahren entwickelt haben und die den Namen JCVI-syn3.0 trägt, war sogar zu minimalistisch.
Zeitraffer-Video, in dem unter dem LichtDas Mikroskop zeigt Zellen des synthetischen Organismus JCVIsyn3.0, die wachsen und sich teilen, die durch eine Zusammenarbeit zwischen dem J. Craig Venter Institute, dem National Institute of Standards and Technology und dem MIT Center of Technology gewonnen wurden. Atome. Der Maßstabsbalken steht für 50 Mikrometer. Bildnachweis: NIST/MIT.
Die Forscher haben jetzt 19 . hinzugefügtGene, von denen sieben für eine normale Zellteilung notwendig sind. So entstand eine neue Variante - JCVI-syn3A. Diese Variante hat weniger als 500 Gene. Zum Vergleich: Im Darm lebende Coli-Bakterien haben etwa 4.000 Gene. Es gibt etwa 30.000 davon in einer menschlichen Zelle.
Zeitraffer-Videoaufnahme, bei der unter LichtDas Mikroskop zeigt Zellen des synthetischen Organismus JCVI-syn3A, der aus einer Zusammenarbeit zwischen dem J. Craig Venter Institute, dem National Institute of Standards and Technology und dem Massachusetts Institute of Technology Center of Bits and Technology wächst und sich teilt. Atome. Der Maßstabsbalken steht für 50 Mikrometer. Bildnachweis: NIST/MIT.
Identifizierung dieser sieben komplementären GeneDie JCVI-Gruppe für synthetische Biologie unter der Leitung von Co-Autor John Glass hat jahrelange akribische Bemühungen in Anspruch genommen. JCVI-Co-Autor und Wissenschaftler Ligi Sun hat Dutzende von Variantenstämmen durch systematisches Hinzufügen und Entfernen von Genen entwickelt. Sie und andere Forscher beobachteten dann, wie sich diese genetischen Veränderungen auf das Zellwachstum und die Zellteilung auswirken.
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