В первый раз сотворена искусственная хромосома

Ученые из нью-йоркского Мед центра Лангон синтезировали хромосому, которая удачно работает в дрожжах. Эта разработка в перспективе позволит создавать разные мельчайшие организмы, запрограммированные создавать, к примеру, лекарства, горючее, сырье для товаров питания и почти все другое.

За последние 5 лет ученые делали бактериальные хромосомы и вирусную ДНК, но это 1-ый удачный опыт сотворения целой эукариотической хромосомы. Подобные хромосомы находятся во всех растительных и животных клеточках. По воззрению ученых, создание искусственной хромосомы является более значимым достижением исследовании генов дрожжей с 1996 года, когда ученые расшифровали ДНК этого организма.

Сначало ученые планировали стопроцентно переработать третью хромосому дрожжей. Для этого создатель исследования генетик Джеф Бок (Jef Boeke) из Института Нью-Йорка желал обратиться к коммерческим компаниям, чтоб они «сшили» куски ДНК, которые можно было бы собрать в искусственной хромосоме. Но ученый сообразил, что эта работа займет очень много времени. Потому Джеф Бок обратился к студентам-добровольцам, которые в итоге посодействовали собрать недлинные куски синтетической ДНК с участками длиной от 750 до 1000 пар нуклеотидов. Невзирая на то, что проект был интернациональным и привлек ученых из Китая, Австралии, Сингапура, Англии и других государств, работа по созданию искусственной хромосомы заняла в общей трудности 7 лет.

В ходе этой работы, ученые удалили ряд циклических участков из 47841 пар оснований ДНК, которые числятся ненадобными при воспроизводстве хромосом и росте дрожжей. Не считая того была удалена так именуемая мусорная ДНК, которая не производит каких-то определенных белков, а также «прыгающие» гены, способные вызвать неконтролируемые мутации. В то же время, ученые отметили участки ДНК, чтоб потом можно было отличить искусственные части от природных. В итоге всей этой работы удалось связать в искусственную хромосому 273871 пар оснований ДНК. Таким макаром вышла более маленькая искусственная хромосома (природная имеет длину 316667 пар нуклеотидов). Всего в ДНК были внесены более 50000 конфигураций.

Невзирая на масштабные конфигурации в генах, измененные дрожжи до сего времени живые и плодятся. Более того, синтетические хромосомы отличаются устойчивостью к наружным воздействиям, по этому дрожжи стали более крепкими.

Нужно отметить, что для тестов была выбрана 3-я хромосома дрожжей, так как она самая малая. Также, геном дрожжей имеет 6000 генов (практически третья часть), которые находятся и в ДНК человека.

В первый раз ученые смогли разрезать хромосому эукариота, «перетасовать» гены, вырезать ненадобный генетический материал, поместить приобретенные куски в живую клеточку и соединить их в многофункциональную хромосому. Умопомрачительно, но хромосома работает совершенно, повышая способности живого организма, а ведь сбой даже в одном гене может привести к патологическим изменениям и погибели клеточки.

Джеф Бок заявил, что с помощью систем автоматического проектирования можно создавать синтетические штаммы дрожжей намного резвее, чем 1-ый опытнейший эталон. В истинное время команда ученого работает над сборкой новейшей хромосомы с искусственными кусочками из более 10000 пар нуклеотидов. В будущем подобные генно-модифицированные дрожжи могут употребляться при производстве редчайших фармацевтических средств, вакцин, а также разных хим веществ, таких как алкоголь, бутанол либо биодизель. Потенциал программирования ДНК громаден, даже в совершенном человеческом организме есть много «слабеньких мест», которые можно было бы убрать с помощью высокоточной генной модификации. Это касается, к примеру, восприимчивости к неким небезопасным вирусам, мутациям, ожирению, старению, ограниченным способностям регенерации и т.д.

источник rnd.cnews.ru/tech/news/top/index_science.shtml?2014/03/28/566013