02.04.2019
Редакция Naked Science
1

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.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[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
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: