Вчені створили перший у світі організм, чиє ДНК повністю синтетичне і радикально переписане людьми. Створений лабораторний мікроб – це штам бактерії, який часто виявляють в ґрунті й кишківнику. Він подібний до свого природного відповідника. Але його виживання забезпечується меншим набором генетичних інструкцій. Про це пише The Guardian, додаючи, що саме існування цього організму доводить можливість існування життя на основі меншого генетичного коду. Це відкриває шлях до створення організмів, чия біологічна система буде призначена для виробництва ліків і корисних матеріалів або для створення нових якостей, таких як опірність до вірусів.
Впродовж двох років дослідники з лабораторії молекулярної біології Ради медичних досліджень у Кембриджі читали й змінювали ДНК бактерії під назвою Escherichia coli (E coli). На основі цієї роботи вони створили клітини з синтетичною версією зміненого генома.
Штучний геном містить 4 мільйони базових пар – одиниць генетичного коду, описаний літерами G, A, T і C. Якщо його роздрукувати на стандартних аркушах А4, його повне вираження вмістилося б на 970 сторінках. І це найбільший геном з усіх, які вчені до сьогодні будували.
- Було абсолютно невідомо, чи можливо написати такий великий геном і чи зможемо ми його так сильно змінити, – сказав експерт синтетичної біології Джейсон Чін, який очолив проект.
ДНК в середині клітини містить потрібні для неї інструкції для належного функціонування. Коли клітині потрібен білок для росту, приміром, вона читає ДНК і отримує інструкції щодо правильного виду білку. Літери ДНК виражаються в тризначній формі. Їх називають кодонами. Форма запису має такий вигляд: TCG чи TCA. Майже всі форми життя від медуз до людей, використовують 64 кодони. Але багато з них виконують одну і ту ж роботу. Загалом 61 кодон утворює 20 амінокислот, які можуть об’єднуватися, мов бісер, щоб утворити будь-який відомий у природі білок. Ще три кодони – це «стоп-сигнали». Вони кажуть клітині, коли білок завершений. Це щось на зразок знаку крапки, яка вказує на кінець речення.
Команда з Кембриджу змінила геном E coli, видаливши з нього надлишкові кодони. Для цього вони за допомогою комп’ютера читали ДНК бактерії. Коли вони натикалися на значення TCG – кодон, який створює амінокислоту під назвою серин – то заміняли його на AGC, який виконує ту ж роботу. Вони переписували ще два кодони аналогічним чином.
Загалом, вчені внесли 18 тисяч правок, під час яких вони видаляли будь-які повторення в геномі бактерії. Переписаний генетичний код був потім хімічно синтезований. В результаті був створений повністю синтетична E coli з переписаним ДНК. Вона отримала назву Syn61. Бактерія трохи довша, ніж природна, і росте повільніше. Однак, вона все одно жива.
Джерело: УНІАН