Создан первый организм с искусственным геномом

Колонии «обыденных» M. mycoides (справа) и M. mycoides, приобретенных с помощью вставки генома в слетки M. capricolum (слева). Фото создателей исследования

Исследователи под управлением Крейга Вентера (Craig Venter), создателя института Крейга Вентера, работали с культурами микробов рода Mycoplasma. Экспериментальная схема сотворения организма с синтетическим геномом заключалась в последующем: ученые получили полную геномную последовательность ДНК Mycoplasma mycoides, а потом на основании этих данных воссоздали геном этой бактерии хим методом.

Полученную ДНК спецы помещали в клеточки бактерии Mycoplasma capricolum, из которой за ранее был удален свой геном. Анализируя свойства приобретенного гибрида, спецы определяли, обладает ли он качествами M. mycoides.

Невзирая на то что у микробов Mycoplasma очень маленький геном — около миллиона нуклеотидов — конкретно сделать его химически пока нереально, потому что цепи ДНК длиннее нескольких сотен тыщ нуклеотидов рвутся. Для того чтоб получить целый геном M. mycoides, исследователи поначалу синтезировали его отдельные куски (создатели окрестили их кассетами), которые потом собирались в единую структуру. В качестве устройств для сборки ученые использовали клеточки других микробов и дрожжей, так как ферментативные механизмы живых систем соединяют кусочки ДНК намного поточнее, чем схемы, разработанные учеными.

После того как Вентер и его коллеги получили целый геном и проверили, что все кассеты объединились верно и из ДНК не выпали огромные куски, они расположили его в клеточки M. capricolum. По внешнему облику, характеристикам поглощения питательных веществ и темпам роста приобретенные модификации не отличались от «обыденных» M. capricolum. В качестве дополнительной проверки исследователи выделили белки из сделанных ими и показавшихся естественным методом M. capricolum и сравнили составы приобретенных экстрактов. Они оказались фактически схожими.

Вентер и его сотрудники занимались созданием организма с синтетическим геномом не один год. Ранее они публиковали подготовительные результаты этой работы: ученые раздельно получали стопроцентно синтетический бактериальный геном, также пересаживали «естественный» геном бактерии 1-го вида в клеточку бактерии другого вида. В собственной новейшей работе исследователи соединили эти результаты.

Кроме сотворения живых созданий с искусственными геномами Вентер и его коллеги работают над проектом получения существа с наименьшим геномом. Ученые поочередно вырезают из генома микробов разные гены и инспектируют, сумеет ли она существовать без их. По воззрению Вентера, малое число генов, которые могут поддерживать обычные функции бактериальной клеточки, составляет около 100.