Alle DNA-sekwinsjes fan libbensfoarmen studearre troch wittenskippers wurde opslein yn in databank fan it Nasjonaal Sintrum foar Biotechnology-ynformaasje yn 'e Feriene Steaten. En op 1 april ferskynde in nije yngong yn 'e databank: "Caulobacter ethensis-2.0." Dit is it earste folslein komputermodellearre en dan synthesisearre synthetyske genoom fan in libben organisme yn 'e wrâld, ûntwikkele troch wittenskippers fan ETH Zurich (ETH Zurich). It moat lykwols beklamme wurde dat hoewol it genoom fan C. ethensis-2.0 mei súkses krigen waard yn 'e foarm fan in grut DNA-molekule, in oerienkommende libbend organisme noch net bestiet.
It ûndersykswurk waard útfierd troch Beat Christen, in heechlearaar eksperimintele systeembiology, en syn broer Matthias Christen, in skiekundige. It nije genoom, Caulobacter ethensis-2.0 neamd, is makke troch it skjinmeitsjen en optimalisearjen fan de natuerlike koade fan de baktearje Caulobacter crescentus, in ûnskuldich baktearje dy't oer de hiele wrâld yn swiet wetter libbet.
Mear as tsien jier lyn makke in team ûnder lieding fan genetikus Craig Venter de earste "syntetyske" baktearje. Yn 'e rin fan har wurk makken wittenskippers in kopy fan it Mycoplasma mycoides-genoom, dêrnei waard it ymplantearre yn in dragersel, dy't doe folslein libbensfetber bliek te wêzen en it fermogen behâlde om himsels te reprodusearjen.
De nije stúdzje set it wurk fan Kreiger troch. As earder wittenskippers makken in digitaal model fan it DNA fan in echte organisme en synthesized in molekule basearre op it, it nije projekt giet fierder, mei help fan de oarspronklike DNA-koade. Wittenskippers hawwe it wiidweidich opnij bewurke foardat se it synthesisearje en de funksjonaliteit testen.
De ûndersikers begûnen mei it oarspronklike C. crescentus-genoom, dat 4000 genen befettet. Lykas by alle libbene organismen, drage de measte fan dizze genen gjin ynformaasje en binne "junk DNA". Nei de analyze kamen wittenskippers ta de konklúzje dat mar sa'n 680 fan harren nedich binne om it libben fan baktearjes yn it laboratoarium te behâlden.
Nei it fuortheljen fan it junk-DNA en it krijen fan in minimaal genoom fan C. crescentus, sette it team har wurk troch. It DNA fan libbene organismen wurdt karakterisearre troch de oanwêzigens fan ynboude redundânsje, dy't bestiet út it feit dat de synteze fan itselde aaiwyt wurdt kodearre troch ferskate genen yn ferskate seksjes fan 'e keten. De ûndersikers ferfongen mear as 1/6 fan 'e 800 DNA-letters yn in optimisaasje om dûbele koade te ferwiderjen.
"Mei tank oan ús algoritme hawwe wy it genoom folslein omskreaun yn in nije folchoarder fan DNA-letters dy't net mear fergelykber is mei it orizjineel," seit Beat Christen, co-lead auteur fan 'e stúdzje. "Tagelyk bleau de biologyske funksje op it nivo fan proteïnsynthese net feroare."
Om te testen oft de resultearjende keten goed soe wurkje yn in libbene sel, groeiden de ûndersikers in stam fan baktearjes dy't sawol it natuerlike Caulobacter-genoom as segminten fan it keunstmjittige genoom yn har DNA hiene. Wittenskippers skeakelen yndividuele natuerlike genen út en testen it fermogen fan har keunstmjittige tsjinhingers om deselde biologyske rol út te fieren. It resultaat wie frij yndrukwekkend: sa'n 580 fan de 680 keunstmjittige genen bliken funksjoneel te wêzen.
"Mei de opdien kennis sille wy ús algoritme kinne ferbetterje en in nije ferzje fan it genom 3.0 ûntwikkelje," seit Kristen. "Wy leauwe dat wy yn 'e heine takomst libbene baktearjele sellen sille meitsje mei in folslein syntetysk genoom."
Op it earste poadium sille sokke stúdzjes genetici helpe om de krektens fan har kennis te kontrolearjen op it mêd fan it begripen fan DNA en de rol fan yndividuele genen dêryn, om't elke flater yn 'e synteze fan' e keten sil liede ta it feit dat it organisme mei de nij genome sil stjerre of defekt wêze. Yn 'e takomst sille se liede ta it ûntstean fan syntetyske mikroorganismen dy't makke wurde foar foarbepaalde taken. Keunstmjittige firussen sille har natuerlike sibben kinne fjochtsje, en spesjale baktearjes sille vitaminen as medisinen produsearje.
De stúdzje waard publisearre yn it tydskrift PNAS.
Boarne: 3dnews.ru