Телефоны

Создана синтетическая клетка, которая нормально растет и делится с минимумом генов

Наука
30 марта 2021

Создана синтетическая клетка, которая нормально растет и делится с минимумом генов

Далее

Анастасия
Никифорова

Новостной редактор

Анастасия
Никифорова

Новостной редактор

Ученые создали простую синтетическую клетку JCVI-syn3A, которая аккуратно делится. Исследование публикует журнал Cell.

Пять лет назад ученые создали одноклеточный синтетический организм. Имея всего 473 гена, он стал простейшей из когда-либо известных живых клеток. Однако этот бактериоподобный организм странно себя вел при росте и делении, производя клетки совершенно разных форм и размеров.

Наконец ученые определили семь генов, которые можно добавить, чтобы укротить непокорную природу клеток, заставляя их аккуратно делиться на однородные сферы. Над исследованием работали эксперты из Института Дж. Крейга Вентера (JCVI), Национального института стандартов и технологий (NIST) и Центра битов и атомов Массачусетского технологического института (MIT).

Идентификация этих генов — важный шаг к созданию синтетических клеток. Они, в свою очередь, могут действовать как небольшие фабрики по производству лекарств, продуктов питания и топлива. Кроме того, он способны диагностировать болезнь и создавать лекарства для ее лечения, живя внутри тела. По сути, они функционируют как крошечные компьютеры.

Проблема в том, что для проектирования и построения клетки, которая делает именно то, что надо, важно иметь список основных её частей и знать, как они сочетаются друг с другом.

Ученые JCVI сконструировали первую клетку с синтетическим геномом в 2010 году. Они не построили её полностью с нуля. Вместо этого исследователи начали с клеток очень простого типа бактерий — микоплазмов. Они уничтожили их ДНК и заменили ее на искусственную, спроектированную на компьютере и синтезированную в лаборатории. Это был первый организм в истории жизни на Земле, который имел полностью синтетический геном — JCVI-syn1.0.

С тех пор ученые работают над сокращением этого организма до минимума генетических компонентов. Созданная ими пять лет назад сверхпростая ячейка, получившая название JCVI-syn3.0, была даже слишком минималистичной.

Покадровая видеосъемка, на которой под световым микроскопом показаны клетки синтетического организма JCVIsyn3.0, растущие и делящиеся, полученные в результате сотрудничества между Институтом Дж. Крейга Вентера, Национальным институтом стандартов и технологий и Технологическим центром Массачусетского технологического института. Атомы. Масштабная линейка представляет 50 микрометров. Предоставлено: NIST / MIT.

Теперь исследователи добавили к этой клетке 19 генов, среди них семь необходимых для нормального деления клеток. Так появился новый вариант — JCVI-syn3A. У этого варианта менее 500 генов. Для сравнения: бактерии кишечной палочки, живущие в кишечнике, имеют около 4000 генов. В человеческой клетке их около 30 000.

Покадровая видеозапись, на которой под световым микроскопом показаны клетки синтетического организма JCVI-syn3A, растущие и делящиеся, полученные в результате сотрудничества между Институтом Дж. Крейга Вентера, Национальным институтом стандартов и технологий и Технологическим центром Массачусетского института битов и технологий. Атомы. Масштабная линейка представляет 50 микрометров. Предоставлено: NIST / MIT.

Идентификация этих семи дополнительных генов заняла годы кропотливых усилий группы синтетической биологии JCVI во главе с соавтором Джоном Глассом. Со-ведущий автор и женщина-ученый JCVI Лиджи Сан сконструировал десятки вариантных штаммов, систематически добавляя и удаляя гены. Затем она и другие исследователи наблюдали, как эти генетические изменения влияют на рост и деление клеток.

Читать далее

Самое штормовое место на Земле: почему пролив Дрейка — опаснейший путь в Антарктику

Новое урановое соединение побило рекорд аномальной проводимости

Mars Express помог выяснить, куда и как исчезла вода с Красной планеты

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»