Всі послідовності відомих науці ДНК зберігаються у базі даних, що належить Національному центру біотехнологічної інформації у США. Нещодавно у цьому переліку з’явився новий запис: «Caulobacter ethensis-2.0». Це перший у світі геном, повністю змодельований на комп’ютері!

Автори проекту — вчені зі Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich).

В основі C. ethensis-2.0 — геном Caulobacter crescentus. Це нешкідлива бактерія, що живе у світових прісних водах і має 4 тис. генів.  

Раніше вчені вже встановили, що з усієї цієї кількості для підтримки життя у лабораторних умовах потрібно приблизно 680 генів.

Саме такий оптимізований геном і став відправною точкою в експерименті під керівництвом Біта Крістена, професора експериментальної системної біології, та його брата Маттіаса Крістена, хіміка.

Слід зауважити, що понад 10 років тому Крейг Вентер, піонер американської генетики, після, знову ж таки, 10 років роботи, створив хімічно синтезований бактеріальний геном. Проект коштував 40 млн $.

Тож брати Крістен продовжили справу свого колеги, але у своїй роботі вони застосували комп’ютерний алгоритм.  

По-перше, аби розробити не такий складний механізм виробництва геномів. А, по-друге, щоб заощадити.

У спрощеному геномі програма вирахувала ідеальну послідовність ДНК для синтезу, а потім замінила частину генетичного коду (17% із 800 тис. літер).

Завдяки нашому алгоритму, ми дали геному абсолютно нову послідовність літер ДНК, і вона більше не схожа на початкову. Водночас біологічна функція на рівні білка залишилася незмінною.

Біт Крістен

Аби перевірити, чи буде отриманий ланцюжок працювати належним чином у живій клітині, дослідники виростили штам бактерій, які мали у своєму ДНК як природний геном Caulobacter, так і сегменти його штучного побратима. Науковці вимикали окремі природні гени та перевіряли здатність їхніх штучних аналогів виконувати ту ж біологічну роль. Результат виявився разючим: близько 580 зі 680 штучних генів були працездатними.

Наш метод — це як лакмусовий папірець, що дає зрозуміти, чи правильно ми, біологи, уявляємо собі генетику, і дозволяє нам заповнити можливі прогалини в наших знаннях. Незабаром ми зможемо поліпшити наш алгоритм і створити повністю функціональну версію геному 3.0.

Серед можливих застосувань цієї технології — синтетичні мікроорганізми для виробництва складних фармацевтично активних молекул або вітамінів. Ще один напрям — виробництво ДНК-вакцин, бо брати Крістен розробили універсальний метод, який підходить не лише для Caulobacter.

До речі, дослідники з ETH Zurich впоралися з цією місією значно швидше за свого попередника — за рік. І коштувало їм це 120 тис. $.

Закінчив журфак у славному місті Запоріжжя. Сім років працював за фахом у місцевих газетах. 2013 року переїхав до не менш славетного міста Лева. Але це була не єдина зміна у житті – з того часу Інтернет став мені і за редакцію, і за газетні шпальти

Підтримайте Токар
50 грн.

10% середньостатистичної статті,
або ж пів дня роботи нашого сервера

Підтримати
Ось вона, нагода стати причетним до розвитку незалежних медіа!
Коменти