Біологи вперше вбили власний геном бактерії та замінили його синтетичною ДНК іншого виду бактерій, після чого клітина «ожила». Бактерія знову почала ділитися та поновила обмін речовин, що є ключовими ознаками живого на клітинному рівні. Такий підхід допоможе вдосконалити вироблення ліків і біопалива за допомогою бактерій, адже науковці зможуть точно контролювати гени в клітині. Про це розповів New Scientist, а статтю з результатами опублікували на сайті препринтів bioRxiv.
Колонії бактерій після обробки препаратом, що вбив їхній геном (білі), і після введення синтетичного геному іншого виду (блакитна). Nacyra Assad-Garcia
Як бактерію повернули до життя?
Науковці вже створювали синтетичні організми, поміщаючи штучно створену ДНК в живі клітини. Але навіть коли з бактерій видаляли центральну кільцеподібну ДНК, звану нуклеоїдом, залишалися ще ті фрагменти, які вона отримала завдяки горизонтальному перенесенню генів. І ці фрагменти можуть впливати на той продукт, який отримають з такої синтетичної бактерії.
Тому науковці взяли бактерії Mycoplasma capricolum, які є патогенами рогатої худоби й родичами збудника пневмонії в людей, і за допомогою протипухлинного препарату вбили геном цих бактерій. Так дослідники отримали клітини, нездатні до поділу, синтезу білка чи засвоєння речовин із довкілля. Тоді всередину цих клітин пересадили синтетичний геном спорідненої бактерії Mycoplasma mycoides. Окрім того, що нова бактерія росла та була здатна до поділу, генетичний аналіз показав, що її геном повністю відповідав геному M. mycoides.
Дослідники вже почали працювати над наступними синтетичними організмами, зокрема кишковою паличкою та дріжджами, які часто використовують у біотехнології. Ці організми мають клітинну стінку, на відміну від бактерій роду Mycoplasma, тож доставити штучний геном до них буде важче, як і змусити заново відростити таку стінку.
Як біологи створюють нові організми
🧬 Минулого року науковці завершили створення першого синтетичного організму з ядром, яким стали дріжджі. До цього їх уже зробили напівсинтетичними.
🦠 Бактерія, якій штучно пересадили найкоротший серед бактерій геном, пристосувалася до умов довкілля швидше за своїх «диких» родичів.
🧪 А за допомогою гідрогелю, введеного в клітини кишкової палички, науковці створили бактерій-кіборгів, нездатних до поділу, але з усіма іншими ознаками живих організмів.
