Создан первый организм с искусственным геномом

Исследователи под руководством Крейга Вентера (Craig Venter), создателя одноименного института, работали с культурами бактерий рода Mycoplasma. Организм с синтетическим геномом был создан ими следующим образом: ученые получили полную геномную последовательность ДНК Mycoplasma mycoides, а затем на основании этих данных воссоздали геном этой бактерии химическим путем.

Полученную ДНК специалисты помещали в клетки бактерии Mycoplasma capricolum, предварительно удалив из нее собственный геном. Анализируя характеристики полученного гибрида, специалисты определяли, обладает ли он свойствами M. mycoides.

Несмотря на то, что у бактерий Mycoplasma очень небольшой геном — около миллиона нуклеотидов — непосредственно создать его химически пока невозможно, так как цепи ДНК длиннее нескольких сотен тысяч нуклеотидов разрываются. Для того чтобы получить целый геном M. mycoides, исследователи сначала синтезировали его отдельные фрагменты (кассеты), которые затем собирались в единую структуру. В качестве устройств для сборки ученые использовали клетки других бактерий и дрожжей, так како ферментативные механизмы живых систем соединяют куски ДНК намного точнее, чем схемы, разработанные учеными.

После того как Вентер и его коллеги получили целый геном и проверили, что все кассеты соединились правильно и из ДНК не выпали большие фрагменты, они поместили его в клетки M. capricolum. По внешнему виду, параметрам поглощения питательных веществ и темпам роста полученные гибриды не отличались от обыкновенных M. mycoides. В качестве дополнительной проверки исследователи выделили белки из созданных ими и появившихся естественным путем M. mycoides и сравнили составы полученных экстрактов. Они оказались практически идентичными.

Вентер и его сотрудники занимались созданием организма с синтетическим геномом не один год. Ранее они публиковали предварительные результаты этой работы: ученые отдельно получали полностью синтетический бактериальный геном, а также пересаживали «естественный» геном бактерии одного вида в клетку бактерии другого вида. В своей новой работе исследователи объединили эти результаты.

Помимо создания живых существ с искусственными геномами Вентер и его коллеги работают над проектом получения существа с минимальным геномом. Последовательно вырезая из генома бактерий различные гены, ученые проверяют, сможет ли организм существовать без них. По мнению Вентера, минимальное число генов, которые могут поддерживать нормальные функции бактериальной клетки, составляет около ста, передает Lenta.Ru.