Alimlər tərəfindən tədqiq edilən həyat formalarının bütün DNT ardıcıllığı ABŞ-dakı Milli Biotexnologiya İnformasiya Mərkəzinə məxsus verilənlər bazasında saxlanılır. Və aprelin 1-də verilənlər bazasında yeni bir giriş meydana çıxdı: "Caulobacter ethensis-2.0." Bu, ETH Zurich (ETH Zurich) alimləri tərəfindən hazırlanmış, canlı orqanizmin dünyada ilk tam kompüter modelləşdirilmiş və sonra sintez edilmiş sintetik genomudur. Bununla belə, vurğulamaq lazımdır ki, C. ethensis-2.0-ın genomu böyük DNT molekulu şəklində uğurla əldə edilsə də, buna uyğun canlı orqanizm hələ mövcud deyil.
Tədqiqat işi eksperimental sistem biologiyası professoru Beat Christen və onun qardaşı kimyaçı Mattias Kristen tərəfindən aparılıb. Caulobacter ethensis-2.0 adlanan yeni genom bütün dünyada şirin suda yaşayan zərərsiz bakteriya olan Caulobacter crescentus bakteriyasının təbii kodunun təmizlənməsi və optimallaşdırılması yolu ilə yaradılıb.
On ildən çox əvvəl, genetik Kreyq Venterin rəhbərlik etdiyi bir qrup ilk "sintetik" bakteriya yaratdı. İş zamanı alimlər Mycoplasma mycoides genomunun bir nüsxəsini sintez etdilər, sonra o, daşıyıcı hüceyrəyə implantasiya edildi, daha sonra tam canlı oldu və özünü çoxalma qabiliyyətini saxladı.
Yeni araşdırma Kreigerin işini davam etdirir. Əgər əvvəllər alimlər real orqanizmin DNT-sinin rəqəmsal modelini yaradırdılarsa və onun əsasında molekul sintez edirdilərsə, yeni layihə orijinal DNT kodundan istifadə edərək daha da irəli gedir. Alimlər onu sintez etməzdən və funksionallığını sınamazdan əvvəl geniş şəkildə yenidən işləyiblər.
Tədqiqatçılar 4000 gen ehtiva edən orijinal C. crescentus genomundan başlayıblar. Hər hansı canlı orqanizmdə olduğu kimi, bu genlərin əksəriyyəti heç bir məlumat daşımır və “zibil DNT”dir. Təhlildən sonra alimlər belə qənaətə gəliblər ki, onlardan yalnız 680-ə yaxını laboratoriyada bakteriyaların həyatını davam etdirmək üçün lazımdır.
Lazımsız DNT-ni çıxardıqdan və C. crescentus-un minimal genomunu əldə etdikdən sonra komanda işlərini davam etdirib. Canlı orqanizmlərin DNT-si, eyni zülalın sintezinin zəncirin bir neçə bölməsində müxtəlif genlər tərəfindən kodlandığından ibarət olan daxili artıqlığın olması ilə xarakterizə olunur. Tədqiqatçılar dublikat kodu silmək üçün optimallaşdırmada 1 DNT hərfinin 6/800-dan çoxunu dəyişdirdilər.
"Bizim alqoritmimiz sayəsində biz genomu tamamilə yenidən orijinala bənzəməyən yeni DNT hərfləri ardıcıllığına yazdıq" dedi tədqiqatın həmmüəllifi Beat Christen. "Eyni zamanda, zülal sintezi səviyyəsində bioloji funksiya dəyişməz qaldı."
Yaranan zəncirin canlı hüceyrədə düzgün işləyəcəyini yoxlamaq üçün tədqiqatçılar həm təbii Caulobacter genomuna, həm də DNT-də süni genomun seqmentlərinə malik olan bakteriya ştammı yetişdirdilər. Alimlər fərdi təbii genləri söndürdülər və onların süni həmkarlarının eyni bioloji rolu yerinə yetirmə qabiliyyətini yoxladılar. Nəticə olduqca təsir edici oldu: 580 süni gendən təxminən 680-i işlək oldu.
"Əldə edilmiş biliklərlə biz alqoritmimizi təkmilləşdirə və genom 3.0-ın yeni versiyasını inkişaf etdirə biləcəyik" dedi Kristen. "Biz inanırıq ki, yaxın gələcəkdə tamamilə sintetik genomlu canlı bakteriya hüceyrələri yaradacayıq."
Birinci mərhələdə, bu cür tədqiqatlar genetiklərə DNT-nin dərk edilməsi və ondakı fərdi genlərin rolu sahəsində biliklərinin düzgünlüyünü yoxlamağa kömək edəcək, çünki zəncirin sintezində hər hansı bir səhv orqanizmin zəncirlə işləməsinə səbəb olacaqdır. yeni genom öləcək və ya qüsurlu olacaq. Gələcəkdə onlar əvvəlcədən müəyyən edilmiş vəzifələr üçün yaradılacaq sintetik mikroorqanizmlərin yaranmasına səbəb olacaqlar. Süni viruslar təbii qohumları ilə mübarizə apara biləcək və xüsusi bakteriyalar vitamin və ya dərmanlar istehsal edəcək.
Araşdırma PNAS jurnalında dərc olunub.
Mənbə: 3dnews.ru