22.11.2017
Генная инженерия

Проект Synthetic Yeast: жизнь 2.0 все ближе

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

В лаборатории ученые создали шесть хромосом дрожжей и успешно протестировали их в живых клетках. Так на сегодня готова уже треть первого высшего организма с синтетической и сильно измененной ДНК, сообщает Langone Medical Center.

Через два года ученые планируют представить первые дрожжевые клетки с полностью искусственным геномом, информируют в журнале Science.

Ввже долгое время генетики работают над тем, чтобы создать организм с полностью искусственным (то есть, созданным в лаборатории) геномом. То, что кого-то наталкивает на мысль о Франкенштейне, должно предоставить генетической инженерии новые свидетельства про геном и новые возможности для генетических манипуляций.

И воплотить этот замысел непросто: списанный из клетки-образца и обобщенный на компьютере ДНК-код сначала нужно синтезировать из множества маленьких фрагментов, состоящих из четырех пар оснований и ДНК-каркаса. Потом эти фрагменты нужно собрать в строгой последовательности и поместить в клетку, заранее лишенную собственной ДНК.

В 2010 году ученым впервые удалось создать жизнеспособную клетку бактерии с изготовленным в лаборатории геномом. И еще большим вызовом стало изготовление клетки эвкариотов. Ведь у грибов, растений, животных и людей геном покрыт оболочкой и поделен на много хромосом. Чтобы воспроизвести эту сложную структуру, необходимо больше техники, знаний и затрат, чем в случае с бактериальной клеткой.

Более 200 ученых из проекта Synthetic Yeast (синтетические дрожжи) годами работают над синтезом всех 16 хромосом клетки дрожжей, чтобы в конце получить жизнеспособный искусственный организм. В 2014 году они добились первого прорыва: тогда им впервые удалось изготовить дрожжи из одной искусственной хромосомы.

Недавно ученые проекта перешли еще одну веху: они сконструировали шесть хромосом пекарских дрожжей и успешно вживили их клеткам. То есть, на сегодня готова уже добрая треть генома дрожжей. Кроме того, продолжается работа над другими хромосомами.

«Все комбинации этих искусственных хромосом успешно регулируют рост диплоидных клеток, даже если их естественные двойники отсутствуют», – информируют Сара Ричардсон (Sarah Richardson) и ее коллеги из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе. В состав крупнейшей из синтезированных хромосом входит более миллиона пар оснований – то есть она является крупнейшей из всех хромосом, когда-либо созданных в лаборатории.

Много ученых сообщают: искусственные хромосомы не являются идеальными копиями их природных образцов. Зато много фрагментов ДНК ученые переносили из одной хромосомы в другую. Другие последовательности приходилось вырезать, ведь согласно данным ученых они не были наделены никакими определяющими функциями.

И несмотря на эти тысячи изменений в хромосомах и перераспределение между ними генома, после его вживления дрожжи вырастали нормальными, информируют исследователи. «До сих пор мы не наткнулись на какие-то фундаментальные недостатки, – говорит Джоэл Бадер (Joel Bader) из Университета имени Джонса Хопкинса. – То есть, мы вполне вписываемся в график».

В течение следующих двух лет исследователи проекта планируют синтезировать и внедрить в клетки, остальные десять дрожжевых хромосом. Следующим шагом должно стать наделение дрожжей дополнительной 17-ой хромосомой. В этой совершенно искусственной структуре должны были бы сочетаться все гены-регуляторы, необходимые для продуцирования клеточных белков.

«Наша работа готовит почву для совершенного искусственного генома, в котором так нуждаются в медицине и промышленности», – сказал Джефф Бэк (Jef Boeke) из Медицинского центра имени Лангона при Нью-Йоркском университете. Собственно дрожжи являются важными для производства медицинских и биотехнических активных веществ, а благодаря искусственному геному их можно будет еще больше усовершенствовать.

Пока исследователи из проекта Synthetic Yeast радуются, другие скептически относятся к вмешательству в природу. Ведь о рисках и этические вопросы массового производства живых существ с применением ДНК-дизайна до сих пор мало дискутировали.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки