Научный атеизм > Научные новости
Создано первое живое существо с синтетическим геномом
Yupiter:
Американские учёные впервые воссоздали «в пробирке» полный геном бактерии Mycoplasma mycoides и внедрили его в оболочку другой бактерии Mycoplasma capricolum, получив при этом полноценную живую клетку, способную к размножению.
Сообщение об этом появилось 20 мая на сайте журнала «Science». Ученые давно научились расшифровывать структуру ДНК, синтезировать её участки, встраивать природный генетический материал в оболочку живой клетки. Но вот синтезировать полный геном живого организма «в пробирке» не удавалось никому. Правда, восемь лет назад молекулярные биологи синтезировали геном вируса и встроили его в белковую оболочку. И вот, наконец, получен настоящий живой «синтетический» организм. Организм оказался не только жизнеспособен, но и стал размножаться.
Успеха добилась международная команда ученых (24 человека) из двух Институтов под руководством Крейга Вентера – в Роквилле (штат Мериленд) и в Сан Диего (штат Калифорния). Проект, над которым работали 15 лет стоил огромных усилий и обошелся в 40 миллионов долларов. Вентер 10 лет назад был одним из авторов расшифровки генома человека. "Это первая в истории синтетическая клетка, и синтетической мы ее называем потому, что она полностью получена из синтетической хромосомы, сделанной из четырех пробирок химикатов в синтезирующем устройстве, по информации с компьютера", - сообщил Вентер журналистам.
Эксперимент по созданию искусственной жизни заключался в следующем: ученые синтезировали геном одной бактерии и внедрили его в клетку бактерии другого вида, из которой предварительно удалили собственный геном. Полученный организм с оболочкой бактерии-рецепиента оказался идентичным бактерии-донору - Mycoplasma capricolum.
В качестве донора была выбрана бактерия-паразит Mycoplasma mycoides, в том числе из-за того, что у нее очень маленький геном — порядка миллиона нуклеотидов (для сравнения: в геноме человека их 3 миллиарда). Внедрить ДНК в бактерию не так уж сложно, поскольку бактерии не имеют ядра, и генетический материал распределен в цитоплазме. Реципиентом выступала родственная бактерия Mycoplasma capricolum. Но и такой «короткий» геном получить непросто, поэтому ДНК синтезировали по частям, которые потом соединили вместе. Современные технологии не позволяют соединить части ДНК химическим путем, поэтому молекулярный конструктор собирали в клетках кишечной палочки — E.coli, а затем в клетках дрожжей. И только после этого синтетическую ДНК ввели в очищенную от собственного генома клетку Mycoplasma capricolum. По словам руководителя работы, создание бактерии шло нелегко: когда в геноме оказался всего лишь один неправильный нуклеотид, клетка не ожила.
Полученные гибриды выглядели, росли и размножались так же, как Mycoplasma mycoides. Еще одним немаловажным признаком того, что это именно Mycoplasma mycoides было то, что «синтетическая» бактерия синтезировала белки, свойственные именно этому виду. Но выжить такая бактерия может только в лаборатории в специальной среде, в природных условиях она оказалась нежизнеспособна.
Теперь стало возможным создавать «синтетические» бактерии с геномом, сконструированным специально для решения конкретных задач в области энергетики, экологии, медицины – производства новых видов топлива, вакцин, белковых препаратов, переработки отходов. Сразу после публикации в «Science» в СМИ появились сообщения о том, что молекулярные биологи стремятся взять на себя роль творца, создать искусственную жизнь, которая никогда бы не возникла в природных условиях. Что ж страхи вполне объяснимые и довольно обычные в ситуации, когда грядет эпохальное научное открытие. А то, что успех команды Вентера открывает новую эпоху в науках о жизни, сомневаться не приходится. Эти исследования помогут ученым разобраться в природе жизни и ответить на вопрос, какие гены необходимы для того, чтобы существо жило и размножалось.
(c) http://www.nkj.ru/news/18051/
Yupiter:
В России тоже синтезируют искусственную клетку, но не из генома, а из функциональных белков. Это более сложный, но и более безопасный путь создания искусственных организмов. Об этом ИТАР-ТАСС рассказал научный сотрудник Института общей генетики РАН и Курчатовского института, профессор Сергей Киселёв.
"В "Курчатнике" такие исследования ведутся, - сказал он. - Но там пытаются "собрать" клетку из функциональных белков, а не путём комбинаций генома". По его словам, такой подход позволяет глубже раскрыть тайну происхождения жизни, т.е. возникновения самых первых клеток. А во-вторых, говорит учёный, так можно будет гораздо эффективнее "собирать" клетки с заранее заданными свойствами. "При этом, - подчеркнул он, - такой способ гораздо безопаснее в плане возможных негативных последствий, поскольку при таком варианте не будет передаваться генетическая информация".
Исследователь также опроверг предположения о возможном выходе из-под контроля создаваемых искусственных организмов. Если брать генетику, заявил он, то мутации, как называют происходящие время от времени произвольные изменения в генетическом аппарате, действительно могут воздействовать на искусственные гены так же, как на естественные. Но точно так же "сконструированные" по их "чертежам" организмы будут проходить естественный отбор в среде нынешней земной жизни. "Теоретически опасные мутации могут появляться, - рассказал профессор Киселёв. - Но многие из них просто не дадут необходимого преимущества для выживания - такое случается чрезвычайно редко. Так что никаких "Хищников-Предаторов" в ходе экспериментов не получится: ведь синтезируемые клетки являются такой же формой белковой жизни, что уже существует на Земле сотни миллионов лет. Это не новая форма жизни, это лишь новый рекомбинантный микроорганизм".
При этом, однако, учёный не исключил опасности появления нежелательных организмов в результате ошибочной их "сборки". "Даже в этом недавнем эксперименте в США, когда учёные смогли синтезировать геном бактерии, полученные белки оказались не полностью идентичны природным, - указал Киселёв. - Там было два процесса - химически синтезировали молекулы генома, а затем биологических их сшивали. Очевидно, на одном из этих двух этапов произошла ошибка, и при удавшемся копировании самого генома белки, однако, оказались не идентичны. Это означает, что геном "собрал" их всё- таки неправильно".
Тем не менее в целом создание искусственного генома и бактерии на его основе - большой шаг вперёд в биологии, заявил российский учёный. Пусть легче действительно заменить несколько генов, нежели строить целый геном, сказал он, но "важно уметь манипулировать большими кусками генома". Это, по словам Киселёва, даст громадный эффект в медицине, где позволит лечить многие болезни. Кроме того, таким путём люди смогут формировать принципиально новые организмы для решения различных производственных, экологических, исследовательских задач. "По этому пути и идут исследования в Курчатовском институте, - подчеркнул он, - для чего и испытываются возможности создания клеток из белков с заданными свойствами".
На днях Крейг Вентер, один из пионеров генной инженерии и учёный, под чьим руководством в 2000 г был впервые расшифрован геном человека, объявил, что смог искусственно синтезировать смоделированный на компьютере геном одной бактерии, а затем вживить в клетку другого микроорганизма. В результате этой операции полученный примитивный "гомункул" начал выполнять искусственно созданную генетическую программу бактерии-донора. Этот эксперимент уже назвали первым опытом создания искусственных форм жизни на нашей планете.
(c) http://www.itar-tass.com/level2.html?NewsID=15152975
Pilum:
Создано первое живое существо с синтетическим геномом
Сотрудники института Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute) сообщили об успешном создании первых микроорганизмов с искусственным геномом. Собранный из химически синтезированных фрагментов ДНК геном взял под контроль живые бактериальные клетки, в которые его внедрили, после чего все их свойства стали соответствовать содержащимся в нём «инструкциям». Это достижение, на которое было потрачено 40 млн долларов и 15 лет работы, позволяет надеяться, что не за горами создание микробов с нужными человеку свойствами, в том числе эффективных производителей вакцин, антибиотиков и дешевого топлива.
.....
после пересадки цитоплазма полностью преобразовалась в соответствии с новым геномом. Ведь генетическое «программное обеспечение», в отличие от компьютерного, само создает себе всё необходимое «железо». Собственно, в прямом экспериментальном доказательстве этого принципа (в котором биологи и без того были уверены на основе более косвенных фактов) и состоит основное философское и мировоззренческое значение работ команды Вентера.
....
Далее тут : http://elementy.ru/news/431329
Pilum:
--- Цитировать ---Но там пытаются "собрать" клетку из функциональных белков, а не путём комбинаций генома". По его словам, такой подход позволяет глубже раскрыть тайну происхождения жизни, т.е. возникновения самых первых клеток. А во-вторых, говорит учёный, так можно будет гораздо эффективнее "собирать" клетки с заранее заданными свойствами. "При этом, - подчеркнул он, - такой способ гораздо безопаснее в плане возможных негативных последствий, поскольку при таком варианте не будет передаваться генетическая информация".
--- Конец цитаты ---
Общеизвестно, что ДНК, в конечном счете, там всем управляет - синтезом белков. Так что упомянутый эксперимент с синтезированным ДНК куда важнее и в философском плане и в практическом.
Не знаю, в каком смысле "такой подход позволяет глубже раскрыть тайну происхождения жизни" - есть идеи у кого-то ? :>
Практически, клетка с измененными белками (временно - поскольку ДНК будет востанавливать ситуацию) - это клетка с измененными белками. А больше ничего, не ?
"При этом, - подчеркнул он, - такой способ гораздо безопаснее в плане возможных негативных последствий, поскольку при таком варианте не будет передаваться генетическая информация". - то есть днк не изменятся, изменения не репродуцируются, и исчезают - в чем смысл и такого эксперимента и такого производства или что там имеется ввиду ? :>
Какой-то узкоспециальный связанный именно с изучением конкретных белков, разве что, не более того.
Cобственно, ДНК/РНК - сосредоточие жизни. Геном. А не белки, они вторичны по смыслу.
Kochegar:
Сообщение сайта https://www.intex-press.by/2016/12/15/itogi-goda-pyat-nauchnyh-otkrytij-kotorye-obeshhayut-izmenit-mir/
--- Цитировать ---В марте этого года ученые достигли прогресса в создании синтетической формы жизни: смоделировали, синтезировали и заставили работать в живой клетке геном минимально возможной длины.
Из генома бактерии Mycoplasma mycoides удалили все «лишние» гены, без которых клетка могла жить в лаборатории. После искусственно синтезированную ДНК поместили в готовую клетку, лишенную своего генома.
Синтетическую бактерию назвали JCVI-syn3.0 — у нее оказалось 473 гена вместо тех 901, которые имелись у «исходного варианта». Бактерия получилась вполне жизнеспособной: ее колония удваивалась за три часа (у естественной бактерии это происходило за час).
Исследователи полагают, что их разработки помогут преодолеть «неаккуратность эволюции» и делать необходимые микроорганизмы «на заказ», добавляя нужные функции к «болванкам» в виде минимальных генетических последовательностей. Такие микроорганизмы могут быть полезны в массовом синтезе лекарственных препаратов и промышленных химикатов.
--- Конец цитаты ---
Подробнее об этом - вот здесь:
https://www.sciencenews.org/article/minimal-genome-top-science-stories-2016?mode=pick&context=175
Тем временем в России продолжается строительство новых церквей и мечетей.
Навигация
Перейти к полной версии