Вселена и Живот

Първа самовъзпроизвеждаща се синтетично бактериална клетка

AstrobioStar05
AstrobioStar05
Геномиката значително увеличи разбирането ни за биологичният свят.
То позволи на учените да „разчетат“ генетичния код на много организми от всички клонове на живота, като последователността от четири букви, които съставят структурата на ДНК. Геномните изследвания вече стават обичайни за всекидневието, което от своя страна води до хиляди нови данни за структурата на генома.
По същество сега, учените са цифровизирали до голяма степен биологията чрез конвертиране на А, С, T, G химическите основи на ДНК в „1“ и „0“ на компютърен език.
Но може ли човек да обърне процеса и започвайки с „1“ и „0“ в компютъра, вместо със стандартните азотни бази, да се опита да определи характеристиките на една жива клетка? Сега ще се опитаме да отговорим на този въпрос.Колонии на трансформирани Mycoplasma mycoides бактерии.Сн: J. Craig Venter Institute
В областта на химията, след като структурата на едно ново химично съединение е вече определено от химиците, логичната следваща и важна стъпка е да се опитат да синтезират химичното вещество по изкуствен път.
Това ще докаже, че синтетичната структура създадена изкуствено има една и съща структура и функция, която има и изходният материал. До този момент това не е било възможно в областта на геномиката. Структурите са определени чрез генетичния код, но те никога не са имали възможност да бъдат проверени лабораторно от направени чрез независима синтеза опити.

През 2003 г. JCVI успешно синтезира малък вирус, който може инфектира бактерии.

До 2008 г., екипът JCVI вече е в състояние да синтезира малък бактериален геном, но нямат възможност да активират геномът в клетката.Фигура от: Gibson, D. G., J. I. Glass, et al. 2010.
„Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome“. Science, Published online May 20 2010.Сега този научен екип, начело с Крейг Вентър, Хамилтън Смит и Клайд Хътчисън са достигнали последната стъпка в стремежа си да създадат първата синтетична бактериална клетка в историята.
В своя публикация в списание „Science“ , Даниел Гибсън, ръководител на екип от 23 изследователи очертава цели за синтезирането на 1 080 000 бази на Mycoplasma mycoides, чиито геном, е изработен от четирите азотни бази, съставящи ДНК.

Този синтетичен геном ще представлява шаблон в синтетичната клетка, като по този начин ще създаде първата жива клетка контролирана изцяло от синтетичен геном.

Работата по създаването на първата синтетична бактериалната клетка не беше лесна, и отне на екипа около 15 години работа. Сложността на работата налагаше, да се разработят нови инструменти и техники за изграждането на по-големи сегменти от генетичен код, и да се разучат начините как да се трансплантира този геном за преобразуването на един вид в друг. Така със своите 1 080 000 базови двойки- синтетичен геном M. mycoides е най-големата химически съставена структура в изкуствени лабораторни условия.M. mycoides JCVI-syn1Първата изградена синтетична -наречена M. mycoides JCVI-syn1.0, е доказателство за концепцията и технологиите които са били създадени при изучаването на новата синтетична клетка имащи голямо предназначение за приложението им в много области на познанието от ключово значение.

В хода на тази разработка, екипът обсъди и прегледа много от етичните и социални последствия на тяхната работа.

Възможността която ни се предоставя в откриването на основите на живота ще възвести една нова ера в областта на науката, а с нея и нови продукти и приложения, като модерни биогорива, чиста вода, технологии и нови ваксини и лекарства в полза на човечеството.

Развитието на геномиката вече оказва влияние в много области и ще продължи да прави това, докато тази мощна нова област на науката се използва разумно.

Продължаване и интензивно подържане на диалог с всички сфери на обществото, от Конгреса до еколозите и хората на правото, е необходимо за р. азвитието на науката.Резюме на статията: Generating a synthetic genome by whole genome assembly: phiX174 bacteriophage from synthetic oligonucleotides.
AstrobioStar05
Живот

Leave a Comment

Your email address will not be published.