Natura, Technologia

Stworzono komórkę o najmniejszej możliwej liczbie genów

Naukowcy stworzyli syntetyczny organizm, który – jak twierdzą – posiada jedynie geny niezbędne do życia. JCVI-syn3.0, jak ochrzczono nową bakterię, może się pochwalić jedynie 473 genami. To o 52 mniej, niż wynosi należący do Mycoplasma genitalium rekord w naturze. Badacze podkreślają jednak, że nadal nie wiedzą, jaką funkcję pełni niemal jedna trzecia z nich.

Richard Feynman zwykł mawiać: Jeśli nie potrafisz czegoś zbudować, nie rozumiesz tego. W myśl tej zasady znany z Projekt Poznania Ludzkiego Genomu (ang. Human Genome Project, HGP) J. Craig Venter postanowił zbudować organizm zawierający jedynie geny niezbędne do życia. Już w 2010 roku na bazie bakterii Mycoplasma mycoides jego zespół stworzył JCVI-syn1.0 – pierwszą bakterię, której genom zsyntetyzowano w laboratorium. Teraz naukowcy zajęli się pozbawianiem jej „zbędnych” genów. Do tej pory udało im się zmniejszyć ich liczę do 473. JCVI-syn1.0 posiadała 901 genów. Dla porównania typowe bakterie, jak laseczka sienna (Bacillus subtilis) czy pałeczka okrężnicy (Escherichia coli) zawierają między 4000 a 5000 genów.

Pomysł na stworzenie organizmu zawierającego jedynie niezbędne do życia geny zrodził się w głowie Ventera, gdy w 1995 r. jego zespół odcyfrował genom bakterii Mycoplasma genitalium, mikroba który zamieszkuje ludzki układ moczowy. Okazało się wówczas, że buduje go zaledwie 525 genów. Do tej pory był to rekord „małego genomu” dla samodzielnie żyjącego organizmu. Istnieją, co prawda, symbiotyczne bakterie, które zawierają jedynie ok. 120 genów, ale, aby przeżyć, potrzebują one szeregu substancji, których same nie są w stanie syntetyzować.

Jednym z pierwszych kroków na drodze do przełomu było porównanie genomów pałeczki grypy (Haemophilus influenzae), która ma 1815 genów, z M. genitalium. Okazało się, że obie bakterie posiadają jedynie 256 wspólnych genów. Na podstawie tego eksperymentu wysunięto postulat, że najmniejszy możliwy zestaw genów umożliwiających życie wynosi właśnie 256.

W dalszej kolejności – po opracowaniu i zaadaptowaniu niezbędnych do syntezy genomu narzędzi – podjęto próbę zaprojektowania „najmniejszego” organizmu. Okazało się jednak, że nadal zbyt mało wiemy o funkcji poszczególnych genów, by podejście takie zakończyło się sukcesem. Dlatego też naukowcy postanowili zwrócić się w stronę metody prób i błędów, usuwając kolejne geny i sprawdzając czym to skutkuje. W efekcie powstała JCVI-syn2.0 a następnie JCVI-syn3.0.

Członkowie zespołu Ventera nadal nie są jednak usatysfakcjonowani. Doskwiera im fakt, że mają jedynie mgliste pojęcie o funkcji 70 pozostawionych genów, a o 79 nie wiedzą zupełnie nic. W kolejnych eksperymentach będą starali się sprawdzić jakie funkcje pełną te geny.

Warto podkreślić, że Venter i jego współpracownicy nie twierdzą, iż liczba genów JCVI-syn3.0 to granica, której nie można przekroczyć. Szef zespołu wskazuje na eksperyment z 2010 roku, w którym porównano 1000 genomów różnych organizmów. Jego wynik zaskoczył naukowców. Okazało się, że nie można znaleźć w nich nawet jednego wspólnego dla wszystkich stworzeń genu. Pokazuje to, że istnieje szereg różnych zestawów instrukcji genetycznych tworzących podstawę życia.

Źródła

+

 

Share this Story
  • Stworzono komórkę o najmniejszej możliwej liczbie genów

    Naukowcy stworzyli syntetyczny organizm, który – jak twierdzą – posiada jedynie geny niezbędne do życia. JCVI-syn3.0, jak ochrzczono nową bakterię, może ...
Zobacz inne podobne wpisy
Zobacz inne wpisy Kamil Kopij
Zobacz inne w kategorii Natura
  • Andrzej P.Urbański

    Bardzo ciekawe! Już widzę miny przeciwników GMO na takie konstrukcje. Przecież GMO to zaledwie drobne modyfikacje genetyczne w porównaniu z konstruowaniem organizmów od zera. Już widzę Ventera przy konfesjonale jak się kaja, albo w zamian smaży w piekle za tak wywrotowe dzieło. Z drugiej strony rzeczywiście z tym trzeba ostrożnie, bo można przez przypadek skonstruować potężne biologiczne świństwo, które uśmiercić może nawet cały kontynent zwierząt czy ludzi.

Zobacz

Ludzie, choroby i idee w ruchu: wschodnia część basenu Morza Śródziemnego i nie tylko, cz. 2

W pierwszej części tekstu poznaliśmy kilku Rzymian, którzy ...

Inline
Inline