Πριν από πέντε χρόνια, οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν μονοκύτταρο συνθετικό οργανισμό με μόλις 473 γονίδια, καθιστώντας τον απλούστερο
Τέλος, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει επτά γονίδια πουμπορεί να προστεθεί για να εξημερώσει την ανυπόμονη φύση των κυττάρων, αναγκάζοντάς τα να χωρίσουν τακτοποιημένα σε ομοιογενείς σφαίρες. Εμπειρογνώμονες από το Ινστιτούτο J. Craig Venter (JCVI), το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) Bits and Atoms Center εργάστηκαν στη μελέτη.
Ο εντοπισμός αυτών των γονιδίων είναι ένα σημαντικό βήμα προς τη δημιουργία συνθετικών κυττάρων. Επιπλέον, είναι ικανό να διαγνώσει ασθένειες και να δημιουργήσει φάρμακα για τη θεραπεία της ενώ ζει μέσα στο σώμα.Ουσιαστικά, λειτουργούν σαν μικροσκοπικοί υπολογιστές.
Το πρόβλημα είναι ότι για να σχεδιάσετε και να χτίσετε ένα κλουβί που κάνει ακριβώς αυτό που πρέπει να κάνει, είναι σημαντικό να έχετε μια λίστα με τα κύρια μέρη του και πώς ταιριάζουν μεταξύ τους.
Οι επιστήμονες της JCVI σχεδίασαν το πρώτο κελί μεσυνθετικό γονιδίωμα το 2010. Δεν το έφτιαξαν εξ ολοκλήρου από το μηδέν. Αντ 'αυτού, οι ερευνητές ξεκίνησαν με κύτταρα ενός πολύ απλού τύπου βακτηρίων που ονομάζονται μυκόπλασμα. Κατέστρεψαν το DNA τους και το αντικατέστησαν με ένα τεχνητό, σχεδιασμένο σε υπολογιστή και συντέθηκε σε εργαστήριο. Ήταν ο πρώτος οργανισμός στην ιστορία της ζωής στη Γη που είχε ένα πλήρως συνθετικό γονιδίωμα - JCVI-syn1.0.
Από τότε, εργάζονται για να μειώσουν αυτόν τον οργανισμό στο ελάχιστο των γενετικών συστατικών.Το εξαιρετικά απλό κύτταρο που δημιούργησαν πριν από πέντε χρόνια, που ονομάστηκε JCVI-syn3.0, ήταν ακόμη πολύ μινιμαλιστικό.
Χρονικό βίντεο, στο οποίο, κάτω από το φωςΤο μικροσκόπιο δείχνει κύτταρα του συνθετικού οργανισμού JCVIsyn3.0 να αναπτύσσονται και να διαιρούνται, που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της συνεργασίας μεταξύ του Ινστιτούτου J. Craig Venter, του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας και του MIT Center of Technology. Άτομα. Η ράβδος κλίμακας αντιπροσωπεύει 50 μικρόμετρα. Πίστωση: NIST / MIT.
Οι ερευνητές έχουν πλέον προσθέσει 19 σε αυτό το κελί.γονίδια, μεταξύ των οποίων επτά είναι απαραίτητα για την κανονική κυτταρική διαίρεση. Έτσι εμφανίστηκε μια νέα παραλλαγή - JCVI-syn3A. Αυτή η παραλλαγή έχει λιγότερα από 500 γονίδια. Συγκριτικά, τα βακτήρια coli, τα οποία ζουν στο έντερο, έχουν περίπου 4.000 γονίδια. Υπάρχουν περίπου 30.000 από αυτά σε ένα ανθρώπινο κύτταρο.
Εγγραφή βίντεο με πάροδο του χρόνου, στην οποία, κάτω από το φωςΤο μικροσκόπιο δείχνει κύτταρα του συνθετικού οργανισμού JCVI-syn3A, που αναπτύσσονται και διαιρούνται, που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της συνεργασίας μεταξύ του Ινστιτούτου J. Craig Venter, του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας και του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Άτομα. Η ράβδος κλίμακας αντιπροσωπεύει 50 μικρόμετρα. Πίστωση: NIST / MIT.
Προσδιορισμός αυτών των επτά συμπληρωματικών γονιδίωνπήρε χρόνια επίπονες προσπάθειες από την ομάδα συνθετικής βιολογίας JCVI με επικεφαλής τον συν-συγγραφέα John Glass. Ο συν-συγγραφέας και επιστήμονας της JCVI Ligi Sun έχει δημιουργήσει δεκάδες παραλλαγές στελεχών προσθέτοντας και αφαιρώντας συστηματικά γονίδια. Στη συνέχεια και άλλοι ερευνητές παρατήρησαν πώς αυτές οι γενετικές αλλαγές επηρεάζουν την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων.
Διαβάστε περισσότερα
Το πιο θυελλώδες μέρος στη Γη: γιατί το Drake Passage είναι η πιο επικίνδυνη διαδρομή προς την Ανταρκτική
Η νέα ένωση ουρανίου σπάει ρεκόρ για ανώμαλη αγωγιμότητα
Το Mars Express βοήθησε να ανακαλύψει πού και πώς το νερό εξαφανίστηκε από τον Κόκκινο Πλανήτη