Об искусственной жизни говорят давно, но это совершенно презренная мерцание по сравнению с продолжительностью естественного развития жизни, сообщает kratko-news.com.
Синтетические клетки, изготовленные из компонентов бактерий Mycoplasma с химически синтезированным геномом, могут расти и делиться на клетки такого же размера и формы, как и нормальные бактерии.
В 2016 году Институт Дж. Крейга Вентера в Сан-Диего, Калифорния, объявил о синтезе «минимальной» клетки. В геноме каждой клетки было всего 473 важнейших гена, необходимых для жизни.
Эти клетки были названы JCVI-syn3.0 в честь названия института и могли расти и делиться на агаре, концентрируясь на колониях.
Но при более близком рассмотрении делящихся клеток Вентер и его коллеги заметили, что они не делятся равномерно, создавая дочерние клетки, как это делают большинство обычных бактерий. Вместо этого их дочерние клетки были самых странных форм и размеров.
«Разработчики JCVI-syn3.0 отбросили все части генома, которые, по их мнению, не были важны для роста», — говорит Элизабет Стричальски из Национального института стандартов и технологий США.
Но их решение о том, что необходимо для роста, оказалось необходимым для красивого роста колоний на агаре, а не для создания клеток одинакового размера и нормального внешнего вида.
Когда исследователи создали новую клетку, добавив эти семь генов в JCVI-syn3.0, стало ясно, что обоих достаточно для восстановления нормального роста и деления клеток одинакового размера.
Стрычальски и ее коллеги обнаружили, что, хотя уже было известно, что два из этих семи генов участвуют в делении клеток, о функциях остальных пяти ранее ничего не было известно.
«Это был сюрприз», — говорит она.
«Эти пять генов были нам неизвестны», — говорит соавтор исследования Джеймс Пеллетье из Массачусетского технологического института.
«В этой минимальной клетке есть много генов, которые выполняют неизвестные функции, которые, хотя мы понятия не имеем, что они делают, необходимы для выживания клетки — вот почему это такая захватывающая область для будущих исследований», — отмечает он.
«Это исследование невероятно важно для понимания того, как устроена жизнь и какие гены необходимы для надежного функционирования клеток», — говорит Дрю Энди из Стэнфордского университета в Калифорнии.
«Фундаментальные исследования минимальных клеток помогают нам понять принципы феномена жизни и эволюционную историю жизни», — говорит Кейт Адамала из Миннесотского университета в Миннеаполисе.
Это потому, что минимальная клетка — хороший аналог последнего универсального прародителя жизни на Земле.
Это открытие также «подводит инженерию живых клеток к четко определенному, понятному и контролируемому подходу», — говорит она.
«Не перегруженные сложностью естественных живых систем, синтетические клетки являются инструментом как для фундаментальных исследований, так и для биотехнологии».
«Возможности применения огромны, от сельского хозяйства, питания до биомедицины и восстановления окружающей среды», — говорит Джеф Боке из Нью-Йоркского университета. «Возможность исправлять и улучшать биологический код таким образом является важным шагом в этом направлении».
