Окумуштуулар изилдеген жашоо формаларынын бардык ДНК тизмеги Америка Кошмо Штаттарынын Улуттук Биотехнология маалымат борборуна таандык маалымат базасында сакталат. Ал эми 1-апрелде маалымат базасында жаңы жазуу пайда болду: "Caulobacter ethensis-2.0." Бул ETH Zurich (ETH Zurich) илимпоздору тарабынан иштелип чыккан тирүү организмдин дүйнөдөгү биринчи толук компьютердик моделдештирилген жана андан кийин синтезделген синтетикалык геному. Бирок, баса белгилей кетүүчү нерсе, C. ethensis-2.0 геному чоң ДНК молекуласы түрүндө ийгиликтүү алынганы менен, тиешелүү тирүү организм али жок.
Изилдөө ишин эксперименталдык системалар биологиясынын профессору Бит Кристен жана анын бир тууганы химик Маттиас Кристен жүргүзгөн. Caulobacter ethensis-2.0 деп аталган жаңы геном дүйнө жүзү боюнча таза сууда жашаган зыянсыз бактерия Caulobacter crescentus бактериясынын табигый кодун тазалоо жана оптималдаштыруу аркылуу түзүлгөн.
Он жылдан ашык убакыт мурун, генетик Крейг Вентер жетектеген топ биринчи "синтетикалык" бактерияны жараткан. Иштин жүрүшүндө окумуштуулар Mycoplasma mycoides геномунун көчүрмөсүн синтездешти, андан кийин ал алып жүрүүчү клеткага имплантацияланды, андан кийин ал толугу менен жашоого жөндөмдүү болуп, өзүн көбөйүү мүмкүнчүлүгүн сактап калган.
Жаңы изилдөө Крейгердин ишин улантууда. Эгерде мурда илимпоздор чыныгы организмдин ДНКсынын санариптик моделин түзүп, анын негизинде молекуланы синтездешкен болсо, жаңы долбоор оригиналдуу ДНК кодун колдонуу менен андан ары барат. Окумуштуулар аны синтездөөдөн жана анын функционалдуулугун сынап көрүүдөн мурда аны кайра иштеп чыгышкан.
Окумуштуулар 4000 генди камтыган баштапкы C. crescentus геномунан башташкан. Бардык тирүү организмдер сыяктуу эле, бул гендердин көбү эч кандай маалымат алып жүрбөйт жана «таштанды ДНК». Талдоодон кийин окумуштуулар алардын 680ге жакыны гана лабораторияда бактериялардын жашоосун камсыз кылуу үчүн зарыл деген жыйынтыкка келишкен.
Керексиз ДНКны алып салып, C. crescentusтун минималдуу геномун алгандан кийин, команда ишин улантты. Тирүү организмдердин ДНКсы бир эле протеиндин синтези чынжырдын бир нече бөлүмдөрүндө ар кандай гендер тарабынан коддолгондугунан турган камтылган ашыкчалыктын болушу менен мүнөздөлөт. Окумуштуулар дубликат кодду алып салуу үчүн оптималдаштырууда 1 6 ДНК тамгасынын 800/000 бөлүгүн алмаштырышты.
"Биздин алгоритмдин аркасында биз геномду ДНК тамгаларынын жаңы ырааттуулугуна толугу менен кайра жаздык, ал эми түпнускага окшош болбой калды", - дейт изилдөөнүн авторлошунун автору Бит Кристен. "Ошол эле учурда, белок синтезинин деъгээлинде биологиялык милдети өзгөрүүсүз калган."
Алынган чынжыр тирүү клеткада туура иштейби же жокпу, текшерүү үчүн изилдөөчүлөр табигый Caulobacter геномуна жана ДНКсында жасалма геномдун сегменттерине ээ болгон бактериялардын штаммын өстүрүштү. Окумуштуулар жеке табигый гендерди өчүрүп, алардын жасалма кесиптештеринин ошол эле биологиялык ролду аткаруу жөндөмүн сынап көрүштү. Натыйжа абдан таасирдүү болду: 580 жасалма гендин 680ге жакыны иштөөчү болуп чыкты.
"Алган билимдер менен биз алгоритмибизди өркүндөтө алабыз жана геном 3.0 жаңы версиясын иштеп чыга алабыз" дейт Кристен. "Жакынкы келечекте биз толугу менен синтетикалык геному бар тирүү бактериялык клеткаларды түзөбүз деп ишенебиз."
Биринчи этапта, мындай изилдөөлөр генетиктерге ДНКны жана андагы жеке гендердин ролун түшүнүү жаатындагы билиминин тактыгын текшерүүгө жардам берет, анткени чынжырдын синтезиндеги ар кандай каталар организмдин ДНК менен иштөөсүнө алып келет. жаңы геном өлөт же бузулуп калат. Келечекте алар алдын ала белгиленген тапшырмалар үчүн түзүлө турган синтетикалык микроорганизмдердин пайда болушуна алып келет. Жасалма вирустар табигый туугандары менен күрөшө алат, ал эми атайын бактериялар витаминдерди же дарыларды чыгарат.
Изилдөө PNAS журналында жарыяланды.
Source: 3dnews.ru