Искусственная хромосома открывает новые перспективы
Новое открытие американских ученых позволяет всерьез задуматься о создании искусственной жизни. Они провели ошеломляющий эксперимент: создали синтетическую и вполне функциональную хромосому.
Исследователи из Нью-Йоркского медицинского центра Лангон смогли синтезировать хромосому, которая функционирует в дрожжевой среде. Сами ученые говорят, что именно им впервые удалось добиться таких результатов.
Однако еще в 2010 году группа ученых во главе с Крейгом Вентером, США, объявила, что ними был создан первый живой организм с искусственными генами. Химическим путем они смогли воссоздать геном бактерий рода Mycoplasma.
Действительно, ученые из разных стран не раз создавали вирусную ДНК и бактерии, но этот случай можно считать уникальным. Ведь синтезирование целой эукариотической хромосомы стал первым успешным опытом по модифицированию живой клетки.
Эукариотические или ядерные хромосомы это живые организмы, в клетках которых содержатся ядра. Кроме вирусов и бактерий, все остальные одноклеточные и многоклеточные организмы являются ядерными. Это значит, что животные, растения и грибы содержат эукариотические хромосомы.
Ученые из медицинского центра Лангон говорят, что опыт по созданию искусственной хромосомы является для науки очень значимым. Сравниться с ним может разве что эксперимент, проведенный в 1996 году, в ходе которого удалось расшифровать ДНК дрожжей.
Сложная искусственная жизнь с заранее заданными свойствами может перевернуть представление о генетике. Ведь в перспективе инновационная технология высокочастотной генной модификации станет основой для создания различных запрограммированных микроорганизмов. Это могут быть лекарственные препараты, вакцины, компоненты для продуктов питания, биотопливо и еще многое другое.
Автор научного исследования генов дрожжей Джеф Бок вместе со студентами из Нью-Йоркского университета собрали короткие фрагменты искусственной ДНК. В дальнейшем процессе они удалили ряд повторяющихся участков из 47 841 пары оснований ДНК. Также убрали «прыгающие» гены и «мусорную» ДНК, которые могут вызывать различные мутации. То есть избавились от всего бесполезного генетического материала.
Для чистоты эксперимента, были помечены некоторые участки ДНК для того, чтобы потом можно было легко отличить искусственные от естественных. В ходе всех проведенных опытов ученые внесли в ДНК более 50 000 изменений. Говоря простым языком, они поместили все полученные фрагменты в живую клетку. В результате таких трансформаций была получена короткая искусственная функциональная хромосома.
Что самое интересное: масштабность всей проведенной работы не повлияла на жизнеспособность генномодифицированных синтетических дрожжей. Они все также имеют способность к размножению, устойчивы к внешним воздействиям, а потому обрели еще большую выносливость. Это удивило и самих ученых, ведь нарушение в работе даже одного гена может привести к необратимым последствиям, в результате чего клетка просто погибнет.
На эту работу ушло около семи лет. В проекте были задействованы ученые из Австралии, Великобритании, Китая, Сингапура и ряда других стран. Сегодня команда продолжает свои исследования. Генетик Джеф Бок говорит, что их труд принесет человечеству ощутимую пользу, ведь возможности программирования ДНК колоссальны.
С применением технологии высокочастотной генной модификации можно сделать человеческий организм стойким к мутациям, менее восприимчивым к отдельным опасным вирусам, добиться ограниченных возможностей регенерации, помочь страдающим ожирением и победить старение.
Вполне возможно и создание идеального живого организма с совершенно новыми способностями. Но если ученым и удастся воспроизвести его, то рассмотреть новую жизнь можно будет пока только под микроскопом.
