Биологи представили синтетический геном, полученный на компьютере — Naked Science
02.04.2019
4 минуты
Редакция
1
247

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

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.

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

12 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 15:16
4 минуты
Илья Ведмеденко

Успешные испытания подтвердили готовность аппарата к выполнению пилотируемых полетов к МКС: первый такой запуск в компании Илона Маска планируют провести во втором квартале 2020-го.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

ulogin_vkontakte_176913941
02.04.2019
-
0
+
Интересно, когда появится возможность точно так же "очистить" геном человека от всего "лишнего".
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: