Исследователи под руководством Крейга Вентера (Craig Venter), создателя института Крейга Вентера, работали с культурами бактерий рода Mycoplasma. Экспериментальная схема создания организма с синтетическим геномом заключалась в следующем: ученые получили полную геномную последовательность ДНК Mycoplasma mycoides, а затем на основании этих данных воссоздали геном этой бактерии химическим путем. Полученную ДНК специалисты помещали в клетки бактерии Mycoplasma capricolum, из которой предварительно был удален собственный геном. Анализируя характеристики полученного гибрида, специалисты определяли, обладает ли он свойствами M. mycoides.
Несмотря на то что у бактерий Mycoplasma очень небольшой геном - около миллиона нуклеотидов - непосредственно создать его химически пока невозможно, так как цепи ДНК длиннее нескольких сотен тысяч нуклеотидов рвутся. Для того чтобы получить целый геном M. mycoides, исследователи сначала синтезировали его отдельные фрагменты (авторы назвали их кассетами), которые затем собирались в единую структуру. В качестве устройств для сборки ученые использовали клетки других бактерий и дрожжей, потому что ферментативные механизмы живых систем соединяют куски ДНК намного точнее, чем схемы, разработанные учеными.
Читайте также: Ученые выяснили, что гаджеты уже успели повлиять на строение нашего
После того как Вентер и его коллеги получили целый геном и проверили, что все кассеты соединились правильно и из ДНК не выпали большие фрагменты, они поместили его в клетки M. capricolum. По внешнему виду, параметрам поглощения питательных веществ и темпам роста полученные гибриды не отличались от "обычных" M. mycoides. В качестве дополнительной проверки исследователи выделили белки из созданных ими и появившихся естественным путем M. mycoides и сравнили составы полученных экстрактов. Они оказались практически идентичными.
Вентер и его сотрудники занимались созданием организма с синтетическим геномом не один год. Ранее они публиковали предварительные результаты этой работы: ученые отдельно получали полностью синтетический бактериальный геном, а также пересаживали "естественный" геном бактерии одного вида в клетку бактерии другого вида. В своей новой работе исследователи объединили эти результаты.
Помимо создания живых существ с искусственными геномами Вентер и его коллеги работают над проектом получения существа с минимальным геномом. Ученые последовательно вырезают из генома бактерий различные гены и проверяют, сможет ли она существовать без них. По мнению Вентера, минимальное число генов, которые могут поддерживать нормальные функции бактериальной клетки, составляет около ста.
Создание искусственной клетки "Синтия" сравнили с "ящиком Пандоры"
НЬЮ-ЙОРК, 21 мая - РИА Новости, Лариса Саенко. Объявление о выведении искусственной клетки на базе компьютерно созданного генома, которую в прессе уже окрестили "Синтией", вызвало протесты и настороженность в США.
Американским ученым удалось синтезировать искусственный геном бактерии Mycoplasma mycoides и пересадить его другому виду бактерии, получив при этом полноценную "синтетическую клетку", управляемую только этим геномом. О результатах работы ученые сообщили в четверг в статье, опубликованной в журнале Science.
Группа исследователей под руководством доктора Крэйга Вентера (Craig Venter), возглавляющего институт, названный его именем, ранее уже успешно синтезировала искусственный геном, а также пересаживала геном от одной бактерии к другой. В новой работе они объединили два этих метода и получили полноценную клетку, генетическая информация которой синтезирована учеными.
Ученые, которые обнародовали сенсационные данные, утверждают, что "Синтия" способна на чудеса - она накормит мир, заменит топливо и даже очистит воздух от загрязнений, поскольку их разработка может позволить создавать бактерии, "сконструированные" специально для решения конкретных задач.
Общество "Друзья Земли" (Friends of the Earth) немедленно отозвалось заявлением о том, что это научное достижение, которое подменяет сразу миллиарды лет очередного этапа эволюции, несет угрозу миру и на все исследования института должен быть введен мораторий.
"Мы должны быть абсолютно уверены в том, что установлено строгое государственное регулирование, защищающее окружающую среду и человеческое здоровье от этой потенциально опасной технологии. Мы пока далеки от понимания, как гены влияют на развитие жизни, но будет трудно предотвратить эксперименты в синтетической биологии Вентера, которые уже вторгаются в естественную экосистему и уклад человечества, свергая естественные проявления жизни", - говорится в заявлении этой международной организации со штаб-квартирой в Вашингтоне.
Многие экологи и правозащитники заявили по горячим следам, что правительство не готово к регулированию этой революционной сферы науки. Исследовательская "зеленая" организация ETC Group забила в набат, утверждая, что Вентер открыл "ящик Пандоры".
"Это квинтэссенция синдрома "ящика Пандоры" - как расщепление атома или клонирование овечки Долли. Мы все столкнемся с последствиями этого тревожного эксперимента... Он выдвигает новый круг проблем, к которому не готовы ни правительство, ни общество", - говорится в заявлении группы.
ETS также требует международного моратория на разработки в области синтетической биологии в частных лабораториях, полагая, что они могут нести угрозу жизни.
Объявление Вентера и его намерение открыто опубликовать все результаты исследования (Институт обратился за разрешением к регулятору) могут быть использованы во вред человечеству, полагают некоторые ученые, поскольку технология позволяет синтезировать и патогенные, то есть опасные для жизни, микробы.
Национальный научный совет по биологической безопасности вынужден был заверить, что "Синтия" не является новым биологическим оружием.
"Это не представляет дополнительной угрозы в виде создания биологического оружия", - заявил Пол Кайм, президент Совета и молекулярный биолог Университета Северной Аризоны.
Религиозные группы в США также подняли этический вопрос создания "искусственной жизни", полагая, что общество не готово воспринять прагматичное воссоздание "тайны бытия".