Науковим співробітникам інститутів США вдалося досягти успіху у справі створення штучних бактерій із визначеними властивостями. Вони, опираючись на геном бактерій, званих мікоплазмами, хімічним шляхом синтезували штучну життєздатну в клітині хромосому, з мінімально відомою кількістю генів.

Експерименти подібного плану проводяться для розуміння процесів молекулярних вад і можливого їх лікування, для цього вчені розшифровують сукупність та послідовність розміщення генів організмів, паралельно намагаючись сконструювати власні штучні мікроорганізми із заданими властивостями.

Геном якого ж організму використати в якості моделі? Вчені вирішили скористатись принципом – менший організм – менше мороки має виникнути при обробці його ДНК, а значить є навіть шанс повечеряти вдома. Однак, цілих десять років науковці розшифровували послідовність нуклеотидів обраної ними Mycoplasma genitalium. Ну, де живе цей організм, мабуть зрозуміло із назви, а якщо додати, що це бактерія, то неважко здогадатися, що користі приносить небагато….

Зображення: WorldHealthNews Mycoplasma genitalium - головний герой перших частин саги про творення штучного життя
Зображення: WorldHealthNews
Mycoplasma genitalium – головний герой перших частин саги про творення штучного життя

Виявилося, що бактерія містить 525 генів, з яких корисними є тільки 250. Така кількість виявилася найменшою відомою необхідною кількістю для виконання клітиною всіх життєво важливих функцій.
Виникає питання – навіщо ж продукувати зайве? Ну добре, наші бабусі, що пережили війну, запасають на зиму продуктів значно більше, ніж спроможні з’їсти вони разом з усіма взятими до уваги онуками. Але навіщо некорисні гени природі?

Отепер уявіть собі двох (чи більше) людей, що у білих халатах взялися вже не за розшифровку геному бактерій але за синтез їх молекули ДНК. У процесі роботи вирішено було включити у новий організм тільки «корисні» гени, тим самим скоротивши витрати і ресурсів, і часу на формування мікроба.

Сконструювавши геном, що не містив, на думку вчених, жодного зайвого гена, а лише заплановані 250, виявилося, що без «трутнів» клітина не спроможна жити. Вирахувати справжніх «паразитів» у ДНК довелося методом «стрибаючих генів», який нагадує рознощиків піцци, що залишилися поласувати їжею разом із господарем, але покидають дім в кінці трапези. «Некорисні» гени виявилися закулісними агентами, при видаленні яких страждали параметри інтенсивності бактеріального росту. Методом проб і помилок врешті була сконструйована бактерія JCVI-syn3.0, що має 531 кб та 473 гени, і є штучною бактерією з найменшою кількістю генів серед існуючих у природі мікробів, здатних до самостійного розмноження. Функції 149 із 473 генів «мінімального» геному невідомі, крім того, що без цих генів, названих ще квазі-генами, бактерії нежиттєздатні.

В ході роботи стає зрозуміло, що сучасні знання про роботу клітини і функції генів все ще знаходяться на стадії «як завдяки депутатам покращити життя в Україні». Однак, не зважаючи на труднощі, досягнення в конструюванні мінімальних геномів перспективні і на часі. Отож, шановні, ура… Правда, поки що пошепки, бо перспектива зрозуміти всесвіт може цілком йому загрожувати.

  • molzoo

    А посилання де? Ви вважаєте, що науково-популярна стаття не потребує посилань? Як я можу дізнатися, чи тут правду написано? Якими такими співробітниками зі США? Як їх звати? 🙁