Loading...
Skip to content
Techmaniacs Techmaniacs The blog of tech maniacs
Tel: 123-456-789
  • RSS
  • Home
  • технология
  • блоги
    • Stock Bitcoin (RU)
  • Политика конфиденциальности

Первый компьютерный геном может привести к созданию синтетических форм жизни

Posted on 22 de September de 2021by Edward NguyenCategories:Tech

Все последовательности ДНК исследованных учёными форм жизни хранятся в базе данных, принадлежащей Национальному центру биотехнологической информации в США. И 1 апреля в базе данных появилась новая запись: «Caulobacter ethensis-2.0». Это первый в мире полностью смоделированный на компьютере и затем синтезированный синтетический геном живого организма, разработанный учёными из ETH Zurich (Швейцарской высшей технической школы Цюриха). Однако следует подчеркнуть, что хотя геном C. ethensis-2.0 успешно был получен в виде большой молекулы ДНК, соответствующего живого организма пока ещё не существует.

Caulobacter crescentus. Electron microscope image: Science Photo Library / Martin Oeggerli 

Исследовательскую работу провели Бит Кристен, профессор экспериментальной системной биологии, и его брат Маттиас Кристен — химик. Новый геном, названный Caulobacter ethensis-2.0, был создан путем очистки и оптимизации естественного кода бактерии Caulobacter crescentus  — безвредной бактерии, живущей в пресной воде по всему миру.  

Caulobacter ethensis-2.0. / www.ethz.ch 

Более десяти лет назад команда под руководством генетика Крейга Вентера создала первую «синтетическую» бактерию. В ходе своей работы учёные синтезировали копию генома Mycoplasma mycoides, затем он был имплантирован в клетку-носитель, которая после этого оказалась полностью жизнеспособной и сохранила способность к самовоспроизведению.

Новое исследование продолжает работу Крейгера. Если ранее учёные создали цифровую модель ДНК реального организма и на её основе синтезировали молекулу, новый проект идёт дальше, используя оригинальный код ДНК. Учёные значительно переработали его, прежде чем синтезировать и проверить работоспособность.

Исследователи начали с оригинального генома C. crescentus, который содержит 4000 генов. Как и у любых живых организмов, большая часть этих генов не несёт никакой информации и является «мусорной ДНК». После проведённого анализа учёные пришли к выводу, что только около 680 из них необходимы для поддержания жизни бактерии в лаборатории.

После удаления «мусорной ДНК» и получения минимального генома C. crescentus команда продолжила работу. Для ДНК живых организмов характерно наличие встроенной избыточности, заключающейся в том, что синтез одного и того же белка кодируется различными генами в нескольких участках цепи. Исследователи заменили более 1/6 из 800 000 букв ДНК в ходе оптимизации по удалению дублирующего кода.

«Благодаря нашему алгоритму мы полностью переписали геном в новую последовательность букв ДНК, которая больше не похожа на исходную», — говорит Бит Кристен, соведущий автор исследования. «При этом биологическая функция на уровне синтеза белка осталась без изменений».

Чтобы проверить, будет ли полученная цепочка работать должным образом в живой клетке, исследователи вырастили штамм бактерий, которые имели в своём ДНК как естественный геном Caulobacter, так и сегменты искусственного генома. Учёные выключали отдельные естественные гены и проверяли способность их искусственных аналогов выполнять ту же биологическую роль. Результат оказался достаточно впечатляющим: около 580 из 680 искусственных генов оказались работоспособными.

«Благодаря полученным знаниям мы сможем улучшить наш алгоритм и разработать новую версию генома 3.0», — говорит Кристен. «Мы полагаем, что в ближайшем будущем создадим живые бактериальные клетки с полностью синтетическим геномом».

На первой стадии такие исследования помогут генетикам проверить верность своих познаний в области понимания ДНК и роли отдельных генов в нём, так как любая ошибка в синтезе цепочки приведёт к тому, что организм с новым геномом погибнет или будет неполноценным. В будущем же они приведут к появлению синтетических микроорганизмов, которые будут создаваться для заранее определённых задач. Искусственные вирусы смогут бороться с их естественными сородичами, а специальные бактерии будут производить витамины или лекарства.

Исследование было опубликовано в журнале PNAS.

Edward Nguyen

techmaniacs.net
  • На видео Galaxy S10+ запечатлён с проблемным аксессуаром –
  • ECS TH10GM2: гибридный планшет с процессором Intel и ОС Windows 10 –
  • Со следующего месяца в Fallout 76 будет еженедельно появляться новый контент –
  • Владельцы Switch смогут посетить разум Янга в приключенческом экшене Anodyne с 28 февраля –
  • NASA купит у Роскосмоса два дополнительных места на кораблях «Союз» для полётов на МКС –
  • Tech

О портале TechManiacs

TechManiacs был создан с целью предоставления качественной и достоверной информации обо всем, что связано с технологиями. На страницах портала можно найти новости о новых устройствах, глубокие обзоры, сравнительные тесты, а также советы и рекомендации для пользователей. TechManiacs фокусируется на честных и независимых обзорах, которые помогают читателям сделать осознанный выбор при покупке различных гаджетов и программного обеспечения.

Команда TechManiacs включает опытных экспертов и журналистов, которые тщательно исследуют каждый продукт, чтобы предоставить подробную информацию и объективные отзывы. Сайт также активно взаимодействует со своими читателями, приглашая их участвовать в обсуждениях и делиться собственными мнениями.

Основные Разделы на TechManiacs

На сайте TechManiacs представлены разнообразные разделы, которые охватывают все аспекты современных технологий. Вот некоторые из самых популярных категорий:

  1. Новости технологий
    • Раздел новостей охватывает последние события и анонсы в мире технологий. Читатели могут узнать о новых продуктах, инновационных разработках и тенденциях в таких областях, как мобильные устройства, искусственный интеллект, виртуальная реальность и интернет вещей.
  2. Обзоры гаджетов
    • TechManiacs известен своими подробными обзорами различных устройств, включая смартфоны, ноутбуки, планшеты, игровые консоли и умные часы. В каждом обзоре рассматриваются такие аспекты, как производительность, дизайн, качество сборки, функциональность и стоимость. Эти обзоры помогают пользователям принимать взвешенные решения о покупке.
  3. Сравнительные тесты
    • В разделе сравнений TechManiacs предлагает читателям анализ различных устройств в одной категории, таких как сравнения смартфонов, процессоров или видеокарт. Эти материалы особенно полезны для тех, кто выбирает между несколькими вариантами и хочет узнать о их преимуществах и недостатках.
  4. Советы и рекомендации
    • В этом разделе пользователи найдут практические советы и лайфхаки по использованию техники, настройке устройств и улучшению их производительности. TechManiacs также делится советами по безопасности, защите данных и оптимизации работы с различными программами.
  5. Игровые устройства и контент
    • Портал освещает последние новинки в игровой индустрии, предлагая обзоры игровых консолей, аксессуаров, а также игр для ПК и консолей. Читатели могут найти информацию о лучших играх, оценках, обновлениях и трендах в мире гейминга.
  6. Программное обеспечение и приложения
    • TechManiacs регулярно публикует обзоры и рекомендации по приложениям и программному обеспечению, которые могут упростить повседневные задачи или улучшить работу устройств. В этом разделе представлены статьи о полезных приложениях для Android, iOS, Windows и macOS.
Tel: 123-456-789
  • RSS
© Techmaniacs. All rights reserved.
Back to top