Главная / Технології / Вчені ще на один крок наблизилися до створення штучного життя

Вчені ще на один крок наблизилися до створення штучного життя

 
 

Дослідники ще на один крок наблизилися до мети створення складного організму, геном якої був спроектований і зібраний в лабораторних умовах з нуля. Команда вчених, яка три роки тому представила першу в світі функціонуючу синтетичну дріжджову хромосому, тепер додала до списку ще п’ять хромосом. В цілому фахівці створили третину геному пекарських дріжджів виду Saccharomyces cerevisiae. Все це кардинально розширює можливості вчених, що займається геномною інженерією.


Міжнародний консорціум, що складається з більш ніж 200 вчених, який і створив синтетичні хромосоми, розраховують створити повністю штучний геном дріжджів до кінця 2017 року. Нагадаємо, що вся ДНК цих одноклітинних грибів міститься в 16 хромосомах.

Зазначимо, що раніше світ вже побачив синтетичний геном. Він належав бактерії на «прізвисько» Синтія (Cynthia). У 2010 році всесвітньо відомий генетик і глава власного інституту JCVI Крейґ Вентер (Craig Venter) створив синтетичну версію бактерії виду Mycoplasma mycoides — одного з найпростіших організмів на Землі. Для цього він пересадив синтетичний геном, запрограмований вченими, в живу клітину. На подив організм працював за заданим сценарієм і навіть розмножувався.

Але бактерії мають набагато більш простий геном, ніж дріжджі. Якщо міркувати з точки зору біології, то дріжджі ближче по своїй природі, швидше, до людей і тварин, ніж до бактерій. На відміну від багатьох мікроорганізмів їх клітини містять ядра (одним словом вони є еукаріотами). Відповідно, синтезування геному еукаріота – це набагато більш важке завдання.

У 2014 році дослідницька група під керівництвом генетика Джефа Буке (Jef Boeke), спеціаліста з геном дріжджів з Нью-Йоркського університету, змогла реконструювати і відтворити синтетичну хромосому для дріжджів виду S. cerevisiae. Після вони замінили одну природну хромосому в живих дріжджових клітинах на отриману в результаті експерименту. Подібна робота вперше була виконана з організмом еукаріотів.

Далі Буке направив кожну з 16 хромосом S. cerevisiae різним командам колаборації з США, Великобританії, Китаю, Сінгапуру й Австралії. Кожна група повинна була створити функціональну хромосому. Вчені різних країн використовували комп’ютерні програми для розробки кодів відповідних хромосом.

І нещодавно вчені заявили про те, що їм вдалося створити ще п’ять синтетичних хромосом. Кожна була зібрана з частин, що складаються з 30-60 тисяч «букв» ДНК. Такий підхід дозволив фахівцям «налагодити» кожну секцію, по мірі її додавання (і поправити випадкові помилки, які могли закрастися в процесі редагування).

В результаті такої ретельної доробки дріжджові клітини з новими синтетичними хромосомами росли так само швидко, як і звичайні дріжджі в лабораторних культурах. Дослідники кажуть, що стан модифікованих дріжджів можна сміливо назвати чудовим.

Зараз вчені готуються, мабуть, до головного експерименту, в ході якого має намір помістити всі 16 синтетичних хромосом в одну клітку.

Якщо дослідникам це вдасться (деякі вчені впевнені, що замість «якщо» необхідно вживати слово «коли»), то вчені зможуть краще зрозуміти процеси, що лежать в основі існування життя. «Якщо ви берете велосипед, а потім розбирає його до найдрібніших деталей, а після збираєте заново, то ви дізнаєтеся про нього набагато більше, ніж раніше», — говорить Буке. В ході такої роботи можна буде покопатися в найбільш прихованих від очей таємницях життя, зрозуміти, що за що відповідає і як функціонує організм.

Додамо, що такі дослідження задовольняють не тільки фундаментальний науковий інтерес вчених, але й мають практичну цінність. Синтетичні дріжджі можна буде використовувати в різноманітних областях — у виробництві біопалива, алкогольних напоїв і медичних препаратів.

 
 
comments powered by HyperComments