Исследователи смогли переписать значительную часть генома бактерий

Синтетическая биология набирает обороты в последнее время, поскольку появились технологии, позволяющие изменить ДНК таким образом, который был недоступен еще пять лет назад. Теперь исследователи объявили о впечатляющем реинжиниринге ДНК еще одного организма. Команде ученых из Медицинской школы Гарварда удалось изменить 60 тысяч участков ДНК бактерии E. coli, то есть кишечной палочки.

В чем же заключалась работа ученых?

Проще говоря, исследователи изменили генетический год организмов для отдельных аминокислот в секциях, известных как кодоны, а затем соединили их вместе, чтобы образовался протеин. В рамках этой системы существует встроенный механизм, который имеет несколько разных кодонов, ответственных за использование той же аминокислоты. Это позволяет природным мутациям, которые происходят, не влиять на производимый конечный белок. Такие синонимичные кодоны биологи взяли за основу, когда работали над созданием полностью синтетических геномов, которые до сих пор кодируют функционирующие бактерии и затем могут быть изменены для собственных нужд.

Какое значение имеют проведенные эксперименты?

Это важный шаг вперед, необходимый для демонстрации податливости генетического кода, а также того, что совершенно новые типы биологических функций и свойств могут быть извлечены из организмов через геномы, которые были перекодированы. Для достижения таких результатов исследователи изменили нормальную генетику бактерий, чтобы получить синтетические кодоны, которые в естественных условиях не встречаются. Используя этот метод, они изменили более 60 тысяч экземпляров семи отдельных кодонов и обнаружили, что генетическая функция бактерий кишечной палочки, над которой и проводились эксперименты, осталась неизменной. Ученые только собираются поместить ДНК в живую клетку, но, учитывая результаты предыдущего исследования, есть большие надежды, что эта идея будет успешной.

Дополнительные эксперименты ученых-биологов

Та же команда ученых провела еще один интересный эксперимент. Им удалось изменить бактерию кишечной палочки так, чтобы она состояла из аминокислот, которых на самом деле не существует в природе. Для чего это было сделано? Такое решение позволило сделать бактерии более устойчивыми к вирусам и прочим инфекциям. Вирусы эволюционировали, чтобы использовать клеточный механизм бактерий, но они не смогли сделать этого, когда аминокислоты были изменены, и, таким образом, не смогли заразить их. Создание устойчивых к болезням бактерий может иметь большое значение для современной системы здравоохранения.

Более того, эти бактерии можно "подкорректировать" таким способом, чтобы они прекратили "кормиться" природными аминокислотами, и вместо этого стали полностью зависимыми от синтетических, произведенных в лаборатории учеными. Эта означает, что если бы исследователи создали синтетические бактерии, и они каким-то образом попали во внешний мир, то не смогли бы в нем выжить, так как у них не было бы для этого ресурсов.