Создан искусственный микроорганизм с минимально возможным числом генов
Биологи представили самый скромный организм – синтетический микроб Syn 3.0, ДНК которого включает всего 473 гена, что в сотни раз меньше, чем у нас. Впрочем, предназначение 149 из них остается неизвестным.
Человек обладает довольно умеренным по размерам геномом, который включает порядка 20–25 тыс. генов. Рекордсменом по этой части пока является цветок вороньего глаза японского (Paris japonica), геном которого более чем в 50 раз крупнее, а на противоположной стороне расположены нехитрые микоплазмы: геном Mycoplasma genitalium содержит всего 525 генов. Однако новый Syn 3.0 еще проще.
Как можно заметить из названия, Syn 3.0 не первый синтетический организм, созданный командой всемирно известного генетика Крэга Вентера (Craig Venter). Шесть лет назад его команде удалось с нуля синтезировать хромосому Mycoplasma mycoides и успешно внести ее в клетку микоплазмы другого вида, из которой предварительно была удалена ее собственная небольшая хромосома. Так появилась первая версия Syn 1.0. Теперь же ученые решили уменьшить размер хромосомы до минимально необходимого и достаточного для жизни.
Хромосома Syn 1.0 содержала 901 ген. Вентер и его коллеги действовали методом проб и ошибок, один за другим отключая эти гены и рассматривая, насколько важен тот или иной для жизни микроба. Сложная и длительная работа позволила отбросить сотни генов, которые оказались не жизненно важными или дублировали функции друг друга. По словам Вентера, были апробированы многие сотни вариантов, и Syn 2.0 стал одной из перспективных промежуточных версий.
В результате был создан Syn 3.0 – вполне живое существо с 473 генами, которые сложены примерно из 531 тыс. нуклеотидов ДНК. Это – ключевые инструкции, необходимые для синтеза белков, участвующих в поглощении питательных веществ, работе с ДНК и выполнении других жизненно важных функций. Задачи 149 из них остаются неизвестными, и этот вопрос обязательно станет темой дальнейших исследований.
Кроме того, клетки Syn 3.0 растут и размножаются почти так же быстро, как и обычные бактерии: на удвоение популяции у них уходит около трех часов. При этом Syn 3.0 не содержит ничего лишнего и, по мнению создателей, может стать идеальным модельным организмом, который заменит различные бактерии и дрожжи во многих экспериментах по клеточной и молекулярной биологии, а также генетике. В нем нет ничего лишнего – и это главное.
