Zinātnieki Ķīnā ir izolējuši 100 kilobāzes genomu no viena veida eļļu ražojošām mikroaļģēm, izdzēšot gēnus
Rezultātā iegūtās mikro aļģes ar “minimālu genomu”, iespējams, būs noderīgas kā paraugorganisms turpmākai katra gēna molekulārās un bioloģiskās funkcijas izpētei.
Pētījums publicētsAugu žurnāls.
"Minimāla genoma" izveide - genoms, kurā nav visu dublēto vai acīmredzami nefunkcionālo "nevēlamo gēnu" - ir noderīga, lai izpētītu fundamentālus jautājumus par ģenētisko funkciju un izstrādātu šūnu rūpnīcas, kas ražo vērtīgus savienojumus.
Šādi minimāli genomi ir izgatavoti vienkāršaiorganismiem, bet reti eikariotu organismiem, ieskaitot aļģes vai augus. Augstākajos eikariotos atkritumu reģioni var aizņemt līdz pat 70% genoma. Šķiet, ka šķietami nevēlami gēni var faktiski kaitīgi ietekmēt ķermeni vai pat to nogalināt.
Pirmo reizi QIBEBT pētnieki ir izveidojuši genomu ar mērķa svītrojumiem 100 kilobāzēm katram aļģu tipamNannochloropsis oceanica.
Simtiem kilobāzes fragmentu dzēšana mikroaļģēs, šķeļot Cas9. Šis zīmējums tika veikts ar BioRender. Kredīts: Liu Yang.
N. oceanicair mikroaļģes (vienšūnas aļģes), kurām ir liels biodegvielas un biomateriālu ražošanas potenciāls.Tomēr, lai realizētu šo mikroaļģu potenciālu, ir nepieciešama plaša ķermeņa gēnu inženierija, lai maksimāli palielinātu ražu un samazinātu ražošanas izmaksas.
QIBEBT komanda vispirms identificēja nebūtiskuhromosomu reģioni ir tie, kuru gēni reti tiek izteikti vai aktivizēti. Viņi identificēja desmit šādus "zemas izpausmes reģionus" (LER). Pēc tam viņi izmantoja CRISPR-Cas9 gēnu rediģēšanas tehniku, lai izgrieztu divus lielākos LER - lielākus par 200 kb.
Neskatoties uz visām operācijām, mikroaļģes joprojām parādīja normālu augšanu, lipīdu saturu, taukskābju piesātinājuma līmeni un fotosintēzi.Dažos gadījumos biomasas augšanas ātrums un produktivitāte bija pat nedaudz augstāka nekā organisma produktivitāte savvaļā.Tādējādi genoma skalpeļa tehnoloģijas izmantošana ir padarījusi eikariotu aļģes par īstu biodegvielu ģeneratoru.Turklāt zinātnieki atrada normālus telomērus mutantos ar telomēru delēcijuŠī parādība nozīmē, ka hromosomas distālās daļas zudums varizraisīt telomēru reģenerāciju.
Tagad, kad viņi ir pierādījuši, ka spēj izcirstšāda sarežģīta eikariota genomu, pētnieki centīsies izgriezt vēl vairāk LER un citus nemirstīgos reģionus. Mērķis ir izveidot pilnīgi minimālu Nannochloropsis,kas ražo biodegvielu no CO₂ ar maksimālu efektivitāti.
Lasīt vairāk
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Saules enerģija ražoja šķidro degvielu Ķīnā
Skābeklis noteikti pazudīs: kas notiks ar Zemi bez galvenā dzīvības avota
LER - zemas izteiksmes reģioni
Cas9(Eng.CRISPRkāSaistītais proteīns9, ar CRISPR saistītais proteīns) ir kontrolētsar RNS vadotņu palīdzību endonukleāze, kas saistīta ar adaptīvo imūnsistēmu CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats) vairākās baktērijās, jo īpašiStreptococcus pyogenes.S. pyogenesizmanto Cas9, lai uzglabātu, pārbaudītu un sagrieztu svešu DNS, piemēram, bakteriofāgu vai plazmīdu DNS.
Telomeres ir hromosomu galos. Hromosomu telomeriskos reģionus raksturo spēju trūkums savienoties ar citām hromosomām vai to fragmentiem un veikt aizsargfunkciju.
Svītrojumi (no lat.deletio - iznīcināšana) - hromosomu pārkārtošanās, kurā tiek zaudēta daļa hromosomas. Dzēšana var būt saistīta ar salauztu hromosomu vai nevienlīdzīgas šķērsošanas rezultātu. Pēc zaudētā hromosomas reģiona stāvokļa svītrojumus klasificē iekšējos (intersticiālos) un terminālajos (terminālos).