Команда ученых со всего мира объединила усилия для достижения исторической вехи: создания штаммов дрожжей с более чем 50% синтетической ДНК. Этот успех, который представляет собой кульминацию 15-летних исследований, не только знаменует собой поворотный момент в синтетической биологии, но и открывает новые взгляды на потенциал генетики в таких областях, как медицина, сельское хозяйство и биоэнергетика.
Синтетический геном: долгосрочная задача.
Как уже упоминалось, проект Проект синтетических дрожжей (Sc2.0) началась несколько лет назад с амбициозной целью: создать полностью синтетическую версию генома дрожжей. Дрожжи, эукариотические живые существа, представляют собой более сложные организмы, чем бактерии, которые до сих пор были единственными объектами подобных экспериментов по синтезу. генетика.
В этом исследовании шесть из шестнадцати хромосом дрожжей были полностью синтезированы. Веха, демонстрирующая способность ученых перепроектировать саму жизнь.
Исследование, эпохальное по своим последствиям, подробно описано в 10 различных статьях в научных журналах. Ячейка, Молекулярная клетка e Клеточная геномика.
За пределами синтеза дрожжей: стабилизация и инновации
Одним из ключевых аспектов этого проекта было устранение больших участков повторяющейся ДНК. Разделы, в которых не указаны конкретные функции, но которые могут вызывать значительные структурные изменения. Этот маневр не только повысил стабильность генома, но и дал ученым больший контроль над генетической структурой.
В то же время создание новой хромосомы, полностью посвященной последовательностям ДНК, кодирующим транспортную РНК (тРНК), представляет собой еще один шаг на пути к более стабильному и контролируемому геному.
Расширяя границы биологии
Исследовательская группа экспериментировала с радикальными структурными изменениями, такими как слияние хромосом, инверсия их «рук» и неправильное сворачивание хромосом. Удивительно, но дрожжи продемонстрировали замечательную способность адаптироваться, выживать и процветать, несмотря на эти экстремальные изменения.
Открытие, которое имеет важное значение для нашего понимания пластичности и устойчивости генома эукариот.
Дрожжи «2.0»: к 100% синтетической ДНК
Следующий шаг проекта Sc2.0 еще более амбициозен: собрать штамм дрожжей с полностью синтетическим геномом. Используя инновационную технику, исследователи уже создали штамм с 7,5 синтетическими хромосомами, превышающими 50% генома. Поскольку последние две хромосомы уже синтезированы, прогнозируется, что в течение года у дрожжей будет полностью искусственный геном.
Помимо научной значимости, практическое значение дрожжей с полностью синтетическим геномом огромно. Дрожжи уже используются в широком спектре применений: от производства продуктов питания и лекарств до биотоплива и других полезных молекул. Благодаря полностью спроектированному геному дрожжи можно будет дополнительно оптимизировать для этих целей или даже запрограммировать для решения новых задач — от регенеративной медицины до устойчивой биоэнергетики.
Создание синтетических дрожжей выводит нас на совершенно новый этап биотехнологии, возможности которого, кажется, ограничены только нашим воображением.
