Det er opprettet en syntetisk celle som vokser normalt og deler seg med et minimum av gener

For fem år siden skapte forskere en encellet syntetisk organisme. Med bare 473 gener ble det en protozo

av de levende cellene som noen gang er kjent. Denne bakterielignende organismen oppførte seg imidlertid merkelig mens den vokste og delte seg, og produserte celler av helt forskjellige former og størrelser.

Til slutt har forskere identifisert syv gener somkan legges til for å temme den opprørske naturen til cellene, og tvinge dem til å dele seg pent i homogene sfærer. Eksperter fra J. Craig Venter Institute (JCVI), National Institute of Standards and Technology (NIST) og Massachusetts Institute of Technology (MIT) Bits and Atoms Center jobbet med studien.

Å identifisere disse genene er et viktig skritttil oppretting av syntetiske celler. De kan på sin side fungere som små fabrikker for produksjon av medisiner, mat og drivstoff. I tillegg er de i stand til å diagnostisere sykdom og lage medisiner for å behandle den mens de lever inne i kroppen. I hovedsak fungerer de som små datamaskiner.

Problemet er at for å designe og bygge et bur som gjør akkurat det det trenger å gjøre, er det viktig å ha en liste over hoveddelene av det og hvordan de passer sammen.

JCVI-forskere designet den første cellen medsyntetisk genom i 2010. De bygde den ikke helt fra bunnen av. I stedet startet forskerne med celler av en veldig enkel type bakterier som kalles mycoplasmas. De ødela deres DNA og erstattet det med et kunstig, designet på en datamaskin og syntetisert i et laboratorium. Det var den første organismen i livets historie på jorden som hadde et fullsyntetisk genom - JCVI-syn1.0.

Siden den gang har forskere jobbet for å redusere detteorganisme til et minimum av genetiske komponenter. Den ultraenkle cellen de laget for fem år siden, kalt JCVI-syn3.0, var til og med for minimalistisk.

Time-lapse video, der, under lysetMikroskopet viser celler av den syntetiske organismen JCVIsyn3.0 som vokser og deler seg, oppnådd som et resultat av et samarbeid mellom J. Craig Venter Institute, National Institute of Standards and Technology og MIT Center of Technology. Atomer. Skalalinjen representerer 50 mikrometer. Kreditt: NIST / MIT.

Forskerne har nå lagt til 19 i denne cellen.gener, blant dem er syv nødvendige for normal celledeling. Slik dukket det opp en ny variant - JCVI-syn3A. Denne varianten har mindre enn 500 gener. Til sammenligning: colibakterier som lever i tarmen har omtrent 4000 gener. Det er omtrent 30 000 av dem i en menneskelig celle.

Time-lapse videoopptak, der, under lysetMikroskopet viser celler av den syntetiske organismen JCVI-syn3A, voksende og delende, oppnådd som et resultat av et samarbeid mellom J. Craig Venter Institute, National Institute of Standards and Technology og Massachusetts Institute of Technology Center of Bits and Technology. Atomer. Skalalinjen representerer 50 mikrometer. Kreditt: NIST / MIT.

Identifisere disse syv komplementære genertok mange års omhyggelig innsats av JCVI syntetisk biologigruppe ledet av medforfatter John Glass. JCVIs medforfatter og forsker Ligi Sun har konstruert dusinvis av variantstammer ved systematisk å legge til og fjerne gener. Så observerte hun og andre forskere hvordan disse genetiske endringene påvirker cellevekst og deling.

Les mer

Det stormigste stedet på jorden: hvorfor Drake Passage er den farligste ruten til Antarktis

Ny uranforbindelse slår rekord for avvikende ledningsevne

Mars Express hjalp til med å finne ut hvor og hvordan vannet forsvant fra den røde planeten