Sukurta sintetinė ląstelė, kuri auga normaliai ir dalijasi su minimaliu genų kiekiu

Prieš penkerius metus mokslininkai sukūrė vienaląsčius sintetinius organizmus, turinčius vos 473 genus, todėl jis yra paprasčiausias

Tačiau šis į bakteriją panašus organizmas augdamas ir dalydamasis elgėsi keistai, gamindamas visiškai skirtingų formų ir dydžių ląsteles.

Galiausiai mokslininkai nustatė septynis genusgali būti pridedama, norint sutramdyti maištingą ląstelių prigimtį, priverčiant jas tvarkingai dalytis į vienalytes sferas. Tyrime dirbo J. Craigo Venterio instituto (JCVI), Nacionalinio standartų ir technologijos instituto (NIST) ir Masačusetso technologijos instituto (MIT) bitų ir atomų centro ekspertai.

Šių genų identifikavimas yra svarbus žingsnis kuriant sintetines ląsteles.  Be to, jis gali diagnozuoti ligą ir sukurti vaistus, skirtus ją gydyti gyvenant kūno viduje.Iš esmės jie veikia kaip mažyčiai kompiuteriai.

Problema ta, kad norint suprojektuoti ir pastatyti narvą, kuris padaro tiksliai tai, ką jis turi padaryti, svarbu turėti pagrindinių jo dalių sąrašą ir jų derinimą.

JCVI mokslininkai sukūrė pirmąją kamerąsintetinis genomas 2010 m. Jie pastatė ne visiškai nuo nulio. Vietoj to, mokslininkai pradėjo nuo labai paprasto tipo bakterijų, vadinamų mikoplazmomis, ląstelių. Jie sunaikino savo DNR ir pakeitė ją dirbtine, suprojektuota kompiuteryje ir sintetinta laboratorijoje. Tai buvo pirmasis organizmas Žemės istorijoje, turintis visiškai sintetinį genomą - JCVI-syn1.0.

Nuo tada jie stengėsi sumažinti šį organizmą iki minimalaus genetinių komponentų.Prieš penkerius metus jų sukurta itin paprasta ląstelė, pavadinta JCVI-syn3.0, buvo net per daug minimalistinė.

„Time-lapse“ vaizdo įrašas, kuriame, esant šviesaiMikroskopas rodo, kaip auga ir dalijasi sintetinio organizmo JCVIsyn3.0 ląstelės, gautos bendradarbiaujant J. Craigo Venterio institutui, Nacionaliniam standartų ir technologijų institutui ir MIT technologijos centrui. Atomai. Mastelio juosta atspindi 50 mikrometrų. Kreditas: NIST / MIT.

Tyrėjai dabar pridėjo 19genų, tarp jų septyni būtini normaliam ląstelių dalijimuisi. Taip atsirado naujas variantas - JCVI-syn3A. Šis variantas turi mažiau nei 500 genų. Palyginimui: žarnyne gyvenančios coli bakterijos turi apie 4000 genų. Žmogaus ląstelėje jų yra apie 30 000.

„Time-lapse“ vaizdo įrašymas, kuriame, esant šviesaiMikroskopas rodo sintetinio organizmo JCVI-syn3A augančias ir dalijančias ląsteles, gautas bendradarbiaujant J. Craigo Venterio institutui, Nacionaliniam standartų ir technologijų institutui ir Masačusetso technologijos instituto bitų ir technologijų centrui. Atomai. Mastelio juosta atspindi 50 mikrometrų. Kreditas: NIST / MIT.

Šių septynių papildomų genų nustatymasprireikė daugelio kruopščių JCVI sintetinės biologijos grupės, kuriai vadovavo bendraautorius Johnas Glassas, pastangų. JCVI bendraautorė ir mokslininkė Ligi Sun sukūrė daugybę variantų padermių sistemingai pridedant ir pašalinant genus. Tada ji ir kiti tyrėjai pastebėjo, kaip šie genetiniai pokyčiai veikia ląstelių augimą ir dalijimąsi.

Skaityti daugiau

Audringiausia vieta Žemėje: kodėl „Drake Passage“ yra pavojingiausias kelias į Antarktidą

Naujas urano junginys pasiekia anomalaus laidumo rekordą

„Mars Express“ padėjo išsiaiškinti, kur ir kaip dingo vanduo iš Raudonosios planetos