Ҳама пайдарпаии ДНК-и шаклҳои ҳаёт, ки аз ҷониби олимон омӯхта шудаанд, дар пойгоҳи додаҳо, ки ба Маркази миллии иттилооти биотехнологӣ дар Иёлоти Муттаҳида тааллуқ дорад, нигоҳ дошта мешаванд. Ва 1 апрел дар базаи маълумот як сабти нав пайдо шуд: "Caulobacter ethensis-2.0." Ин аввалин геноми синтетикии организми зинда, ки пурра бо компютер модел карда шудааст ва баъдан синтез карда шудааст, аз ҷониби олимони ETH Zurich (ETH Zurich) таҳия шудааст. Аммо бояд таъкид кард, ки гарчанде геноми С.этенсис-2.0 дар шакли молекулаи калони ДНК бомуваффакият ба даст оварда шуда бошад хам, организми зиндаи мувофик хануз вучуд надорад.
Кори тадқиқотиро Бит Кристен, профессори биологияи системаҳои таҷрибавӣ ва бародари ӯ Маттиас Кристен, кимиёвӣ анҷом доданд. Геноми нав, ки Caulobacter ethensis-2.0 ном дорад, тавассути тоза кардан ва оптимизатсия кардани рамзи табиии бактерияи Caulobacter crescentus, бактерияи безарар, ки дар оби тоза дар саросари ҷаҳон зиндагӣ мекунад, сохта шудааст.
Зиёда аз даҳ сол пеш як гурӯҳ бо роҳбарии генетик Крейг Вентер аввалин бактерияи "синтетикӣ" -ро ба вуҷуд овард. Дар рафти кори худ олимон нусхаи геноми Mycoplasma mycoides-ро синтез карданд, баъд он ба ҳуҷайраи интиқолдиҳанда гузошта шуд, ки баъдан комилан қобили ҳаёт буд ва қобилияти такрористеҳсоли худро нигоҳ дошт.
Таҳқиқоти нав кори Крейгерро идома медиҳад. Агар пештар олимон модели рақамии ДНК-и организми воқеиро эҷод карда, дар асоси он молекула синтез карда бошанд, лоиҳаи нав бо истифода аз рамзи аслии ДНК пеш меравад. Олимон онро пеш аз синтез кардан ва санҷидани фаъолияти он ба таври васеъ аз нав кор карданд.
Муҳаққиқон аз геноми аслии C. crescentus оғоз карданд, ки 4000 генро дар бар мегирад. Мисли ҳама гуна организмҳои зинда, аксарияти ин генҳо ягон маълумот надоранд ва "ДНК-и партов" мебошанд. Баъди таҳлил олимон ба хулосае омаданд, ки танҳо тақрибан 680-тои онҳо барои нигоҳ доштани ҳаёти бактерияҳо дар лаборатория заруранд.
Пас аз хориҷ кардани ДНК-и партов ва ба даст овардани геноми минималии C.crescentus, даста кори худро идома дод. ДНК-и организмҳои зинда бо мавҷудияти зиёдатии дарунсохт тавсиф карда мешавад, ки он аз он иборат аст, ки синтези як сафеда бо генҳои гуногун дар якчанд қисмҳои занҷир рамзгузорӣ карда мешавад. Муҳаққиқон дар як оптимизатсия барои нест кардани рамзи такрорӣ беш аз 1/6 ҳарфҳои 800 ДНК-ро иваз карданд.
"Бо шарофати алгоритми мо, мо геномро ба пайдарпайии нави ҳарфҳои ДНК, ки дигар ба нусхаи аслӣ монанд нестанд, комилан дубора навиштем" мегӯяд Бит Кристен, ҳаммуаллифи таҳқиқот. "Дар баробари ин, функсияи биологӣ дар сатҳи синтези сафедаҳо бетағйир монд."
Барои санҷидани он, ки оё занҷири ҳосилшуда дар як ҳуҷайраи зинда дуруст кор мекунад, муҳаққиқон як штамми бактерияҳоро парвариш карданд, ки ҳам геноми табиии Caulobacter ва ҳам сегментҳои геноми сунъӣ дар ДНК-и он доштанд. Олимон генҳои табиии инфиродиро хомӯш карданд ва қобилияти ҳамтоёни сунъии худро барои иҷрои як нақши биологӣ санҷиданд. Натиҷа хеле таъсирбахш буд: аз 580 генҳои сунъӣ тақрибан 680-тоаш корношоям шуданд.
"Бо дониши ба даст овардашуда, мо метавонем алгоритми худро такмил диҳем ва версияи нави геном 3.0-ро таҳия кунем" мегӯяд Кристен. "Мо боварӣ дорем, ки дар ояндаи наздик мо ҳуҷайраҳои бактериявии зиндаро бо геноми комилан синтетикӣ эҷод мекунем."
Дар марҳилаи аввал, чунин тадқиқотҳо ба генетикҳо кӯмак мекунанд, ки дурустии дониши худро дар соҳаи фаҳмиши ДНК ва нақши генҳои инфиродӣ дар он тафтиш кунанд, зеро ҳар хатогӣ дар синтези занҷир боиси он мегардад, ки организм бо геноми нав мемирад ё ноқис мешавад. Дар оянда онҳо ба пайдоиши микроорганизмҳои синтетикӣ оварда мерасонанд, ки барои вазифаҳои пешакӣ муайяншуда офарида мешаванд. Вирусҳои сунъӣ метавонанд бо хешовандони табиии худ мубориза баранд ва бактерияҳои махсус витаминҳо ё доруҳо истеҳсол мекунанд.
Тадқиқот дар маҷаллаи PNAS нашр шудааст.
Манбаъ: 3dnews.ru