Ученые смогли создать самый синтетический организм в истории
Учёные представили бактерию с самым упрощённым и модифицированным генетическим кодом среди всех известных живых организмов. Новый штамм кишечной палочки получил название Syn57. Его особенность заключается в том, что он функционирует, используя лишь 57 из 64 существующих кодонов — «трёхбуквенных» последовательностей ДНК и РНК, которые миллиарды лет лежат в основе биологической жизни.
В естественных условиях 64 кодона кодируют всего 20 аминокислот, поэтому многие из них дублируют друг друга. Разработчики Syn57 избавили геном от избыточности, исключив часть кодонов, отвечающих за серин и аланин, а также один из стоп-сигналов. Все встречающиеся в ДНК повторяющиеся элементы были заменены синонимичными последовательностями, что потребовало более 101 тысячи изменений.
Работа велась в Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям Великобритании. Учёные сначала смоделировали геном на компьютере, после чего поэтапно собирали его в клетках, проверяя жизнеспособность отдельных фрагментов. Итогом стала бактерия с принципиально сокращённым кодом, побившая прежний рекорд в 61 кодон.
Исследователи отмечают, что полученный штамм не только демонстрирует возможность существования организма с минимальным набором кодонов, но и открывает новые перспективы. Освободившиеся позиции можно использовать для внедрения неканонических аминокислот, что позволит синтезировать полимеры и молекулы, не встречающиеся в природе.
Ещё одно важное преимущество Syn57 — устойчивость к вирусам. Поскольку его геном несовместим с естественными микроорганизмами, инфекционные агенты не могут использовать клетку для размножения. Это делает бактерию перспективной для промышленного применения, где вирусные вспышки часто приводят к убыткам. Кроме того, изменённый генетический код не способен распространяться в природной среде, что исключает риск утечки искусственных последовательностей.
По словам одного из авторов проекта, синтетического биолога Уэсли Робертсона, исследование показало, что синтез генома способен вывести ДНК в области, недостижимые для естественной эволюции, открывая новые горизонты в развитии биотехнологий.
В естественных условиях 64 кодона кодируют всего 20 аминокислот, поэтому многие из них дублируют друг друга. Разработчики Syn57 избавили геном от избыточности, исключив часть кодонов, отвечающих за серин и аланин, а также один из стоп-сигналов. Все встречающиеся в ДНК повторяющиеся элементы были заменены синонимичными последовательностями, что потребовало более 101 тысячи изменений.
Работа велась в Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям Великобритании. Учёные сначала смоделировали геном на компьютере, после чего поэтапно собирали его в клетках, проверяя жизнеспособность отдельных фрагментов. Итогом стала бактерия с принципиально сокращённым кодом, побившая прежний рекорд в 61 кодон.
Исследователи отмечают, что полученный штамм не только демонстрирует возможность существования организма с минимальным набором кодонов, но и открывает новые перспективы. Освободившиеся позиции можно использовать для внедрения неканонических аминокислот, что позволит синтезировать полимеры и молекулы, не встречающиеся в природе.
Ещё одно важное преимущество Syn57 — устойчивость к вирусам. Поскольку его геном несовместим с естественными микроорганизмами, инфекционные агенты не могут использовать клетку для размножения. Это делает бактерию перспективной для промышленного применения, где вирусные вспышки часто приводят к убыткам. Кроме того, изменённый генетический код не способен распространяться в природной среде, что исключает риск утечки искусственных последовательностей.
По словам одного из авторов проекта, синтетического биолога Уэсли Робертсона, исследование показало, что синтез генома способен вывести ДНК в области, недостижимые для естественной эволюции, открывая новые горизонты в развитии биотехнологий.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
