Pięć lat temu naukowcy stworzyli jednokomórkowy organizm syntetyczny. Mając zaledwie 473 geny, stał się pierwotniakiem
Wreszcie naukowcy zidentyfikowali siedem genów, któremożna dodać, aby ujarzmić buntowniczą naturę komórek, zmuszając je do zgrabnego podziału na jednorodne sfery. Nad badaniem pracowali eksperci z J. Craig Venter Institute (JCVI), National Institute of Standards and Technology (NIST) oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) Bits and Atoms Center.
Identyfikacja tych genów jest ważnym krokiemdo tworzenia komórek syntetycznych. Te z kolei mogą pełnić funkcję małych fabryk produkujących leki, żywność i paliwa. Ponadto są w stanie zdiagnozować chorobę i stworzyć leki, które ją leczą, żyjąc wewnątrz organizmu. Zasadniczo działają jak małe komputery.
Problem polega na tym, że aby zaprojektować i zbudować klatkę, która robi dokładnie to, co powinna, ważne jest, aby mieć listę głównych jej części i tego, jak do siebie pasują.
Naukowcy z JCVI zaprojektowali pierwszą komórkę zsyntetyczny genom w 2010 roku. Nie zbudowali go całkowicie od podstaw. Zamiast tego naukowcy zaczęli od komórek bardzo prostego rodzaju bakterii zwanych mykoplazmami. Zniszczyli swoje DNA i zastąpili je sztucznym, zaprojektowanym komputerowo i zsyntetyzowanym w laboratorium. Był to pierwszy organizm w historii życia na Ziemi, który miał w pełni syntetyczny genom - JCVI-syn1.0.
Od tego czasu naukowcy pracują nad ograniczeniem tego zjawiskaorganizmu do minimum składników genetycznych. Ultraproste ogniwo, które stworzyli pięć lat temu, zwane JCVI-syn3.0, było wręcz zbyt minimalistyczne.
Film poklatkowy, w którym pod światłoMikroskop pokazuje rosnące i dzielące się komórki organizmu syntetycznego JCVIsyn3.0, uzyskane w wyniku współpracy Instytutu J. Craig Venter, National Institute of Standards and Technology oraz MIT Center of Technology. Atomy. Pasek skali przedstawia 50 mikrometrów. Kredyt: NIST / MIT.
Naukowcy dodali teraz 19geny, w tym siedem, są niezbędne do prawidłowego podziału komórki. Tak pojawił się nowy wariant - JCVI-syn3A. Ten wariant ma mniej niż 500 genów. Dla porównania bakterie coli, które żyją w jelicie, mają około 4000 genów. W ludzkiej komórce jest ich około 30 000.
Nagrywanie wideo poklatkowe, w którym pod światłoMikroskop przedstawia komórki organizmu syntetycznego JCVI-syn3A, rosnące i dzielące się, uzyskane w wyniku współpracy J. Craig Venter Institute, National Institute of Standards and Technology oraz Massachusetts Institute of Technology Center of Bits and Technology. Atomy. Pasek skali przedstawia 50 mikrometrów. Kredyt: NIST / MIT.
Identyfikacja tych siedmiu komplementarnych genówwymagało wielu lat żmudnych wysiłków grupy JCVI zajmującej się biologią syntetyczną, kierowanej przez współautora Johna Glassa. Współautor i naukowiec JCVI, Ligi Sun, stworzył dziesiątki odmian odmian, systematycznie dodając i usuwając geny. Ona i inni badacze następnie zaobserwowali, jak te zmiany genetyczne wpływają na wzrost i podział komórek.
Czytaj więcej
Najbardziej burzowe miejsce na Ziemi: dlaczego Drake Passage to najniebezpieczniejsza trasa na Antarktydę
Nowy związek uranu bije rekord pod względem anomalnego przewodnictwa
Mars Express pomógł dowiedzieć się, gdzie i jak woda zniknęła z Czerwonej Planety