211service.com
Pētnieki ir nomainījuši zarnu dīgļa E. coli genomu pret mākslīgo
E. coli mikrogrāfs NIAID
Pētnieki saka, ka viņi ir nomainījuši visus gēnus E. coli baktērijas ar pilnīgu laboratorijā sintezēto genoma kopiju. Tas ir solis ceļā uz tādu mikrobu radīšanu, kas ir ģenētiski pielāgoti konkrētu materiālu, piemēram, kevlara vai citu polimēru, ražošanai.
Kembridžas universitātes zinātnieki ziņo dabā kā viņi pakāpeniski nomainīja visu organisma genomu — tajā ir 4 miljoni DNS burtu — ar mākslīgi radītiem gēniem.
Pagāja divi gadi, taču mēs vēlamies to panākt tiktāl, lai mēs varētu ražot jaunus sintētiskos genomus mazāk nekā mēneša laikā, saka Džeisons Čins, Apvienotās Karalistes Medicīnas pētījumu padomes biologs, kurš vadīja komandu. Tas ievērojami paātrinātu darbības jomu, to lietu skaitu, ko mēs varam izgatavot un pārbaudīt.
Pirmie sintētiskie baktēriju genomi tika izveidoti 2008. un 2010. gadā Dž.Kreiga Ventera institūtā. Bet E. coli Genoms, kas ir četras reizes lielāks par tiem, uzstāda jaunu rekordu.
Atsevišķs konsorcijs mēģina izveidot maizes raugu ar mākslīgiem gēniem, taču šis projekts vēl nav pabeigts.
Nomainot baktērijas genomu, Čina komanda to arī vienkāršoja, aizstājot dažas no trīs burtu DNS instrukciju kopām jeb kodoniem, ko šūnas izmanto, lai noteiktu, kuras no 20 aminoskābēm tās pievienos proteīnam.
Galu galā Chin’s E. coli ir tikai 61 kodons parasto 64 vietā.
Tas nozīmē jaunu baktēriju sugu, ko sauc Syn61 , ir ne tikai cilvēka radīti gēni, bet arī parāda, ka organisms var dzīvot ar to, ko Apvienotās Karalistes komanda sauc par saspiestu ģenētisko kodu.
Viens no tiem ir tehnisks sasniegums; otrs stāsta kaut ko fundamentālu par bioloģiju un to, cik ģenētiskais kods patiesībā ir kaļams, saka Čins.
Vienkāršojot E. coli genoms nozīmē, ka neizmantotās koda daļas tagad var brīvi veikt citas darbības. Piemēram, tos var pārveidot, lai baktērijas ražotu olbaltumvielas, kas satur kādu no pāris simtiem aminoskābju, kuras dzīve parasti neizmanto. Tas var izraisīt neparastu polimēru ražošanu baktērijās, piemēram, materiālu, kas tiek izmantots ložu necaurlaidīgās vestēs.
Ir arī zinātnisks jautājums, saka Čins. Kopš 1960. gadiem, kad zinātnieki pirmo reizi uzlauza kodu, nav bijis skaidrs, kāpēc tas darbojas tā, kā tas darbojas — no tik daudzām iespējām, kāpēc šī?
1968. gadā Frensiss Kriks, DNS ķīmiskās struktūras līdzatklājējs, ierosināja iesaldētās avārijas teoriju. Pēc tam, kad attīstījās pamata dzīvības formas, viņš ierosināja, trīskāršu kodi tika bloķēti, jo jebkura novirze no universālās programmas būtu liels trūkums. Noņemot kodonus, mēs laužam šo kopīgo valodu, saka Čins. Mēs atbloķējam kodu.