Създаден е първият в света изкуствен живот - Наука и технологии - Материали на сайта - Snob
Крейг Вентър, който разчете първия човешки геном преди десет години, току-що създаде първия създаден от човека геном и го имплантира в клетка. Така че човечеството премина от четене на геноми към записването им
Дял:
Досега учените са успели само да „четат“ ДНК на живи същества, но все още никой не е успял да създаде (отново) генома de novo. Получаването на изкуствен организъм е не само от научен, но дори и философски интерес: чрез създаването на жизнеспособно същество с помощта на изкуствена ДНК учените ясно доказаха, че животът може да се получи от дузина буркани с реактиви. Теоретично тази теза е очевидна за всички, но на практика никой никога не я е потвърждавал директно.
Преди да навлезем в подробностите на необикновения експеримент на Вентър и колегите, си струва да си припомним кой е Крейг Вентър. Това е един вид медийна звезда, изследовател, известен не само в биологичните среди, но и на широката общественост: за първи път името му прозвуча в началото на новото хилядолетие, когато проектът за човешкия геном беше в разгара си - учени от цял свят колективно се опитаха да определят ДНК последователността на Хомо сапиенс. Въпреки всички усилия, работата напредва бавно - проектът стартира през 1990 г. и за девет години само една малка хромозома е напълно дешифрирана. Вентър и специалистите от създадената от него компания Celera Genomics подобриха технологиите за работа с ДНК и се свързаха с човешкия геном. През 2001 г. най-накрая е завършено грубото секвениране на генома.
Основателят на Celera Genomics не спира до дешифрирането на човешкия геном - следващият му амбициозен проект (а Вентър се интересува само от амбициозни проекти) е създаването на организъм със синтетичен геном.
Изглежда, че нищо сложноне тук: просто трябва да пресъздадем последователността от букви на вече познатия ни генетичен код и да я вмъкнем в подходяща клетка. Но всъщност по този път изследователите се сблъскват с много трудности, не на последно място защото досега учените не знаят със сигурност всички характеристики на генома като сложна система. Това не е просто поредица от букви. ДНК веригата на всеки организъм е снабдена с окачени на нея молекули „маяк“, така наречените епигенетични маркери, без които четенето на генома няма да протече правилно. Изследователите отнеха повече от една година, за да научат как да въведат необходимите маркери в изкуствения геном на Mycoplasma mycoides.
Експериментът за създаване на живот е планиран по следния начин: учените синтезират генома на някаква бактерия (да я наречем бактерия донор, тъй като тя дава на изследователите последователността на своята ДНК) и го вмъкват в клетка на бактерия от друг вид, от която първо се отстранява нейният собствен геном (това ще бъде бактерия реципиент). Ако полученият организъм живее, храни се и се възпроизвежда и точно прилича на бактерията донор, а не на бактерията реципиент или нещо по средата, тогава експериментът е успешен.
Учените са избрали за донор паразитната бактерия Mycoplasma mycoides, отчасти защото има много малък геном - само около милион "букви" (за сравнение: в човешкия геном има 3 милиарда). Получателят е свързаната бактерия Mycoplasma capricolum. Най-трудната част от експеримента беше синтезът на целия бактериален геном: съвременните технологии не позволяват получаването на толкова дълги вериги наведнъж. За да преодолеят тази трудност, учените са синтезирали малки "касети" от ДНК, съдържащи само част от генома на Mycoplasma.mycoides и след това ги съедини заедно. Засега живите организми са най-ефективният инструмент за съчетаване на "касети" - никакви химически трикове не могат да направят това толкова точно. Изследователите сгънали генома на Mycoplasma mycoides като мозайка, първо в клетки на Escherichia coli, а след това, когато успели да получат достатъчно големи части от ДНК, в клетки на дрожди.
В резултат те успяха да сглобят целия геном. „Напъхването“ му в клетка на реципиентна бактерия, пречистена от ДНК, също беше нетривиална задача.
Получените хибридни бактерии изглеждаха точно като Mycoplasma mycoides, растяха точно като Mycoplasma mycoides, абсорбираха хранителни вещества точно като Mycoplasma mycoides и се възпроизвеждаха по същия начин. За по-нататъшна проверка на успеха на експеримента учените изолираха протеини от хибридни клетки, разделиха ги на фракции и сравниха получената картина с това, което се получава, когато протеините се изолират от обикновени Mycoplasma mycoides. Оказа се същото. Сега бактериите, създадени от изследователите, растат в лабораторията и не се различават по нищо от своите съседи от паничката на Петри.
Читателят може да попита какъв е дълбокият смисъл на експериментите на Вентър? Какво ще дадат на човечеството изкуствено създадените бактерии? Авторите на статията обясняват същността на своята работа по следния начин: технологията, която са разработили за получаване на жизнеспособни организми, чиито геноми са изкуствено създадени, в бъдеще ще позволи не само да се правят копия на вече съществуващи в природата живи същества, както Вентър направи днес, но и да се създадат напълно нови организми, които не са включени в генералния план на Създателя, или природата, или еволюцията - както искате. И не говорим непременно за някакви непознати чудовища: разполагайки с работеща техника, можете да пренапишете генетичната програма на познати организми по такъв начинтака че да комбинират максимален брой полезни функции. Възможно е да се създаде напълно нов организъм, който, например, едновременно да произвежда мляко, да синтезира антибиотици и в същото време да бъде просто култура от клетки в епруветка.