Как утверждается в журнале «Наука» (Science), учёные построили геном бактерии Mycoplasma mycoides из более чем 1000 сегментов укрупнённых ДНК. Затем исследователи искусственно пересадили собранный геном в клетку M. сapricolum, очищенную от своего собственного генома. После того как ДНК «загрузились», бактерии начали функционировать и размножаться в том же порядке, как и M. Mycoides в естественных условиях.

«Это кульминация серии впечатляющих шагов», – сообщил Рон Вайс (Ron Weiss), адъюнкт-профессор биологической инженерии Массачусетского технологического института (MIT). – «Невероятная работа была проделана за последние несколько лет. Возможность создания геномов такого масштаба? Это действительно впечатляет!»

Член исследовательской группы – Кэрол Лартинг (Carole Lartigue) из Института Вентера – объяснил, что для загрузки использовались элемента ДНК клеток M. Capricolum. В клетках бактерий по-прежнему воспроизводятся некоторые механизмы, которые позволяют им осуществлять процесс построения белков с помощью обнаружения нового «вживлённого» ДНК кода (процесс транскрипции). Когда искусственный геном попадает в клетку, клеточные механизмы, управляющие транскрипцией, распознают ДНК и начинают делать свою работу.

Для создания геномов, Даниэль Гибсон (Daniel Gibson), ведущий автор исследования, вместе со своими коллегами использовали дрожжи, чтобы склеить тысячи фрагментов ДНК, каждый из которых содержит по 1080 базовых пар.

Процесс происходил очень медленно: сначала «собрались» воедино десятки тысяч пар оснований, затем сотни тысяч – пока дрожжи не создали завершённый синтетический геном с 1,08 миллиона парами оснований.

Затем учёные сравнили полученный геном с двумя последовательностями – естественными геномами M. mycoides, которые служили своеобразными путеводителями. При этом, «путеводители» отличались друг от друга, чем заставили исследователей поломать головы, поскольку они стремились к созданию наиболее точного образца.

Даже крошечная неточность могла помешать активизации вживлённых в клетки искусственных ДНК. В один момент, ошибка в единой паре оснований отбросила программу на 3 месяца назад. Но точность установления последовательностей ДНК стала настолько совершенной, что поиски ошибки заняли всего несколько дней, а не месяцев, которые требовались на этапе зарождения генной инженерии.

Тем не менее, процесс синтеза всё ещё вносит в геном M. mycoides некоторые мутации. Исследователи намеренно внедрили 4 последовательности ДНК, служащих в качестве «водяных знаков» для возможности отличия естественных бактерий от синтетических.

Водяные знаки содержат код, который преобразовывает ДНК в английские буквы со знаками препинания, что позволяет учёным, в буквальном смысле, писать сообщения генов.

Синтетические бактерии годами «томят» учёных своими обещаниями помочь в дешёвом и эффективном производстве на заказ ферментов, топлива и лекарств.

Источник: livescience.com

Страницы: 1 2

загрузка...