А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.04.2019
Редакция Naked Science
1
17 338

Биологи представили синтетический геном, полученный на компьютере

Компьютерный алгоритм позволил минимизировать размеры бактериальной ДНК и сделать еще один шаг на пути к созданию микробов с полностью искусственным геномом.

dna0
©Wikipedia

Ученых давно интересуют искусственные микроорганизмы, которые несли бы лишь минимум генов, необходимых для жизнедеятельности, а также гены для производства целевых веществ. Самые заметные работы в этом направлении сделал, конечно, Крэг Вентер (Craig Venter), который некоторое время назад получил «минимальный» бактериальный геном и успешно пересадил его в живую клетку. Однако и эта ДНК содержала целых 473 гена, включая 149, конкретное предназначение которых остается неизвестным.

 

Чтобы дополнительно «очистить» геном от всего лишнего, биологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) решили использовать сложные компьютерные алгоритмы. В качестве основы они выбрали последовательность ДНК бактерий Caulobacter crescentus, включающую больше 4000 генов, из которых жизненно необходимы около 680 — общей длиною порядка 785 тысяч нуклеотидов.

 

Новый алгоритм, представленный в статье, опубликованной в журнале PNAS, позволил избавиться от накопившихся в ДНК повторов и других избыточных участков. Это помогло сократить ее длину почти на 20% и сохранить всю функциональность, необходимую бактерии для выживания. Для этого компьютер провел замены более чем 130 тысяч нуклеотидов: фактически последовательность ДНК стала совершенно другой — более компактной — и при этом сохранила исходную функциональность.

 

Синтетический геном микроба, названного авторами Caulobacter ethensis-2.0, пока существует лишь в виде отдельных молекул и не проверялся — как это проделывал Крэг Вентер — в работе при внесении этой ДНК в живую клетку. Однако отдельные элементы своего искусственного генома авторы все-таки испытали. С помощью генной инженерии они заменяли отдельные гены бактерий Caulobacter crescentus на новые, синтетические, и подтвердили, что практически все они полностью сохраняют функциональность и позволяют микробам жить и размножаться.

 

Теперь швейцарские биологи планируют перейти к третьей версии Caulobacter ethensis, получив целиком функциональный «минимальный» синтетический геном и начав размножение живых клеток. Рано или поздно такие работы наверняка увенчаются получением идеальных для промышленности штаммов — не содержащих ничего лишнего, не способных нанести ущерб, но лишь эффективно производящих нужные нам вещества.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 07:55
Мария Азарова

Правильная интерпретация взаимодействий между кошками — важная составляющая благополучия проживающих в семьях животных. Однако многие владельцы все время сталкиваются с проблемой: как отличить игру питомцев от агонистического поведения?

30 января
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

Позавчера, 16:13
Анна Новиковская

Каждый рыбак в Северной Америке мечтает поймать гигантскую щуку, но мало кому это удается. И ученые выяснили: все дело в размере и характере животного.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Интересно, когда появится возможность точно так же "очистить" геном человека от всего "лишнего".
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: