Ученые только что достигли важного рубежа в создании синтетической жизни:
После более чем десятилетия работы исследователи достигли важного рубежа в своих усилиях по реорганизации жизни в лабораторных условиях, собрав последнюю хромосому в геноме синтетических дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ).
Исследователи под руководством группы из Университета Маккуори в Австралии выбрали дрожжи, чтобы продемонстрировать потенциал производства продуктов питания, способных выдержать суровые условия изменяющегося климата или широко распространенные заболевания.
Это первый раз, когда синтетический эукариотический геном был полностью сконструирован, следуя успехам с более простыми бактериальными организмами. Это доказательство концепции того, как более сложные организмы, такие как продовольственные культуры, могут быть синтезированы учеными.
«Это знаменательный момент в синтетической биологии», —
говорит молекулярный микробиолог Сакки Преториус из Университета Маккуори. «Это последний кусочек головоломки, которая занимала исследователей синтетической биологии на протяжении многих лет».
Это не значит, что мы можем начать выращивать полностью искусственные дрожжи с нуля, но это значит, что живые дрожжевые клетки потенциально могут быть полностью перекодированы — хотя для того, чтобы этот процесс стал более совершенным и масштабным, потребуется проделать еще много работы.
Аналогия с кодированием вполне уместна, поскольку исследователям пришлось потратить немало времени и усилий на отладку 16-й и последней синтетической дрожжевой хромосомы (называемой SynXVI), прежде чем геном заработал так, как задумано.
Различные инструменты редактирования генов, такие как основанный на CRISPR, были развернуты для обнаружения и исправления проблем в хромосоме. Например, им нужно было заставить дрожжи правильно использовать глицерин в качестве источника энергии при более высоких температурах, что может быть полезно ученым для повышения устойчивости дрожжей.
Другая проблема, которую преодолела команда, была связана с генетическими маркерами, используемыми для идентификации и отслеживания ДНК внутри генома. Оказывается, размещение этих маркеров имеет значение — неправильное размещение может повлиять на поведение клеток.
«Одним из наших ключевых открытий стало то, как расположение генетических маркеров может нарушить экспрессию важных генов», — говорит синтетический биолог Хью Гулд из Университета Маккуори.
Проект Sc2.0, частью которого является это исследование, касается не только модификации сельскохозяйственных культур. Те же принципы можно применить к лекарствам и устойчивым материалам, с возможностью ускорить их производство или сделать их более прочными.
Наши усилия в области генной инженерии продолжают становиться все более амбициозными и всеобъемлющими , и это еще один значительный шаг на этом пути. Улучшения частично обусловлены достижениями в области технологий и методов, а робототехника, доступная в Australian Genome Foundry, имеет решающее значение в этом конкретном исследовании.
«Синтетический геном дрожжей представляет собой квантовый скачок в наших возможностях по разработке биологии», — говорит синтетический биолог Бриардо Льоренте из Университета Маккуори. «Это достижение открывает захватывающие возможности для разработки более эффективных и устойчивых процессов биопроизводства — от производства фармацевтических препаратов до создания новых материалов».
Читайте нашу главную страницу — Взгляд в будущее, Инновации, Технологии, Наука, Новые открытия, Изобретения