Há cinco anos, os cientistas criaram um organismo sintético unicelular com apenas 473 genes, tornando-o o mais simples
Finalmente, os cientistas identificaram sete genes quepode ser adicionado para domar a natureza recalcitrante das células, fazendo-as se dividirem ordenadamente em esferas homogêneas. Especialistas do Instituto J. Craig Venter (JCVI), do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e do Centro de Bits e Átomos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) trabalharam no estudo.
A identificação desses genes é um passo importante para a criação de células sintéticas. Além disso, é capaz de diagnosticar doenças e criar medicamentos para tratá-las enquanto vive dentro do corpo.Essencialmente, eles funcionam como pequenos computadores.
O problema é que, para projetar e construir uma gaiola que faça exatamente o que precisa, é importante ter uma lista de suas partes principais e como elas se encaixam.
Os cientistas da JCVI projetaram a primeira célula comgenoma sintético em 2010. Eles não o construíram inteiramente do zero. Em vez disso, os pesquisadores começaram com células de um tipo muito simples de bactéria chamada micoplasmas. Eles destruíram seu DNA e o substituíram por um artificial, projetado em um computador e sintetizado em um laboratório. Foi o primeiro organismo na história da vida na Terra a ter um genoma totalmente sintético - JCVI-syn1.0.
Desde então, eles vêm trabalhando para reduzir esse organismo a um mínimo de componentes genéticos.A célula ultra-simples que eles criaram há cinco anos, batizada de JCVI-syn3.0, era até minimalista demais.
Gravação de vídeo com lapso de tempo, na qual, sob a luzO microscópio mostra células do organismo sintético JCVIsyn3.0 crescendo e se dividindo, obtido como resultado de uma colaboração entre o Instituto J. Craig Venter, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia e o Centro de Tecnologia do MIT. Atoms. A barra de escala representa 50 micrômetros. Crédito: NIST / MIT.
Os pesquisadores agora adicionaram 19 a esta célula.genes, entre eles sete são necessários para a divisão celular normal. Foi assim que surgiu uma nova variante - JCVI-syn3A. Esta variante tem menos de 500 genes. Para efeito de comparação: as bactérias coli que vivem no intestino têm cerca de 4.000 genes. Existem cerca de 30.000 deles em uma célula humana.
Gravação de vídeo com lapso de tempo, na qual, sob a luzO microscópio mostra células do organismo sintético JCVI-syn3A, crescendo e se dividindo, obtidas como resultado de uma colaboração entre o J. Craig Venter Institute, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia e o Instituto de Massachusetts do Centro de Tecnologia de Bits e Tecnologia. Atoms. A barra de escala representa 50 micrômetros. Crédito: NIST / MIT.
Identificando Estes Sete Genes Complementareslevou anos de esforços meticulosos pelo grupo de biologia sintética JCVI liderado pelo co-autor John Glass. O coautor e cientista da JCVI Ligi Sun desenvolveu dezenas de cepas variantes adicionando e removendo genes sistematicamente. Em seguida, ela e outros pesquisadores observaram como essas mudanças genéticas afetam o crescimento e a divisão celular.
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