Первый созданный компьютером геном может стать основой для синтетической жизни

Группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха сделала шаг к созданию первого синтетического живого организма. По словам ученых, им удалось создать первый компьютерный геном живого организма, который получил название Caulobacter ethensis-2.0. Он был создан путем очистки и упрощения естественного кода бактерии Caulobacter crescentus, и на данный момент представляет собой одну большую молекулу ДНК, которая в будущем может стать основой для первой синтетической жизни.

По сути, исследователи продолжили работу генетика Крейга Вентера, который около десяти лет назад создал первую цифровую копию генома Mycoplasma mycoides. Впоследствии он был имплантирован в бактерию, которая доказала свою жизнеспособность и даже способность к размножению.

В новом исследовании ученые шагнули чуть дальше, и сделали геном бактерии более жизнеспособной и развитой. Бактерия Caulobacter crescentus, ставшая главным объектом исследования, содержит около 4000 генов. Как и у большинства организмов, в том числе и людей, огромная доля этих генов являются «мусорной» — необходимыми для жизни оказались только 680 из них. Этого минимального «генома», по мнению ученых, более чем достаточно для поддержания жизни бактерии.

В упрощенном геноме оказалось около 800 000 букв генетического кода и, используя алгоритм для определения идеальной последовательности ДНК, исследователи смогли заметить ее шестую долю.

Благодаря нашему алгоритму, мы дали геному совершенно новую последовательность букв ДНК, и она больше не похожа на исходную.

Бит Кристен, руководитель исследования

Чтобы проверить работоспособность внесенных изменений, ученые разработали бактерии, которые имели как естественный геном Caulobacter, так и сегменты искусственного. Некоторые естественные гены были отключены и, на радость исследователей, 580 из 680 искусственных генов начали выполнять их работу.

Используя полученные в этом исследовании знания, ученые смогут создать полностью функциональную версию генома 3.0. В конце концов, им может удастся создать синтетические микроорганизмы, предназначенные для конкретных целей — например, для производства витаминов.