Kinijos mokslininkai, pašalinę genus, išskyrė 100 kilobazių genomą iš tam tikros rūšies naftą gaminančių mikrodumblių.
Gauti mikrodumbliai, turintys „minimalų genomą“, gali būti naudingi kaip pavyzdiniai organizmai toliau tiriant kiekvieno geno molekulinę ir biologinę funkciją.
Tyrimas buvo paskelbtas mAugalų žurnalas.
„Minimalaus genomo“ – genomo – sukūrimasatimta nuo visų pasikartojančių arba, matyt, nefunkcionuojančių „šiukšlių genų“ – naudinga tiriant esminius klausimus apie genetinę funkciją ir kuriant ląstelių gamyklas, gaminančias vertingus junginius.
Tokie minimalūs genomai yra pagaminti paprastiemsorganizmams, bet retai - eukariotiniams organizmams, įskaitant dumblius ar augalus. Aukštesniuose eukariotuose šiukšlių regionai gali užimti iki 70% genomo. Atrodo, kad yra nepageidaujami genai, iš tikrųjų gali pakenkti organizmui ar net jį nužudyti.
Pirmą kartą QIBEBT mokslininkai sukūrė genomą su tikslinėmis 100 kilobazių ištrynomis tam tikro tipo dumbliams Nannochloropsis oceanica.
Šimtai kilobazės fragmentų pašalinimas iš mikrodumblių skaidant Cas9. Šis piešinys buvo atliktas naudojant „BioRender“. Kreditas: Liu Yang.
N. oceanicayra mikrodumbliai (vienaląsčiai dumbliai),kurios turi didžiulį biokuro ir biomedžiagų gamybos potencialą. Tačiau norint suvokti šių mikrodumblių potencialą, reikalinga didelė organizmo genų inžinerija, siekiant padidinti derlių ir sumažinti gamybos sąnaudas.
QIBEBT komanda pirmiausia nustatė neesminius dalykuschromosomų regionai yra tie, kurių genai retai reiškiasi ar aktyvuojami. Jie nustatė dešimt tokių „silpnos išraiškos regionų“ (LER). Tada jie naudojo CRISPR-Cas9 genų redagavimo techniką, kad iškirptų du didžiausius LER - daugiau nei 200 kb dydžio.
Nepaisant visų operacijų, mikrodumbliaiir toliau rodė normalų augimą, lipidų kiekį, riebalų rūgščių prisotinimo lygį ir fotosintezę. Kai kuriais atvejais biomasės augimo greitis ir produktyvumas buvo net šiek tiek didesnis nei organizmo laukinėje gamtoje. Taigi, panaudojus genomo skalpelio technologiją, eukariotų dumbliai tapo tikru biokuro generatoriumi. Be to, mokslininkai nustatė normalius telomerus 30 chromosomos telomerų delecijos mutantuose. Šis reiškinys reiškia, kad distalinės chromosomos dalies praradimas gali sukelti telomerų regeneraciją.
Dabar, kai jie įrodė, kad gali drožtitokio sudėtingo eukarioto genomą, tyrėjai bandys iškirpti dar daugiau LER ir kitų nemirtinų regionų. Tikslas yra sukurti visiškai minimalų Nannochloropsis,kuri maksimaliai efektyviai gamina biokurą iš CO₂.
Skaityti daugiau
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Saulės energija pagamino skystą kurą Kinijoje
Deguonis tikrai išnyks: kas nutiks Žemei be pagrindinio gyvybės šaltinio
LER - mažai išraiškingi regionai
Cas9(Anglų)CRISPRkaipsusijęs baltymas9, su CRISPR susijęs baltymas) yra kontroliuojamasnaudojant RNR vadovus, endonukleazę, susijusią su prisitaikančia imunine sistema CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) daugelyje bakterijų, ypačStreptococcus pyogenes.S. pyogenesnaudoja Cas9 svetimai DNR, pvz., bakteriofago ar plazmidės DNR, saugojimui, apžiūrai ir pjaustymui.
Telomerai yra chromosomų galai. Telomeriniai chromosomų regionai pasižymi gebėjimo jungtis su kitomis chromosomomis ar jų fragmentais ir atlikti apsauginę funkciją trūkumu.
Ištrynimai (iš lat.deletio - destrukcija) - chromosomų pertvarkymai, kurių metu prarandama dalis chromosomos. Ištrynimas gali būti dėl suskaidytos chromosomos arba dėl nevienodo perėjimo. Pagal prarasto chromosomos regiono padėtį ištrynimai klasifikuojami į vidinius (intersticinius) ir galinius (terminalinius).