Молекулярные биологи из США представили новую версию синтетической бактерии-«синтии», геном которой они смогли укоротить до рекордных значений – он содержит в себе всего 473 гена, или 531 тысячу генетических «букв»-нуклеотидов, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Под словом «синтетическая жизнь» ученые обычно понимают рукотворный химический и биологический аналог живой клетки. Такой организм ничем не будет отличаться по своему устройству от существующих сегодня микробов. Первая попытка создать такой организм была предпринята в 2010 году. Известный американский биолог-предприниматель Крэйг Вентер (Craig Venter) представил миру «синтию», искусственную бактерию, копию микроба Mycoplasma mycoides.

© Фото: Hutchinson et al. / Science

«Синтия» не была полноценным представителем синтетической жизни – по сути Вентер и его коллеги создали не всю бактерию, а лишь ее хромосому, которую они вставили внутрь клетки другого микроба, откуда был удален весь генетический материал. По этой причине, а также из-за попыток Вентера добавить «копирайты» в ДНК, многие ученые отказываются признать «синтию» синтетической бактерией.

В своей новой работе Вентер и его коллеги поставили перед собой более амбициозную задачу – они создали не копию, а принципиально новый организм, хотя и основанный на «исходном коде» Mycoplasma mycoides, содержащий в себе минимальный набор генов, позволяющий бактерии нормально функционировать.

© Фото: C. Bickel / Science

Изначально, как рассказывает Вентер, попытка создать такого микроба, которую осуществляли сразу две команды генетиков под его руководством, провалилась. Генетикам не удалось собрать жизнеспособную хромосому из тех критически важных генов, о которых мы уже знаем, что ознаменовало собой наличие целого ряда пока неизвестных нам участков ДНК, жизненно необходимых для работы организма микробов.

По этой причине группе Вентера пришлось пойти путем проб и ошибок, медленно удаляя те или иные гены и наблюдая за тем, не потеряла ли бактерия жизнеспособность. Постепенно они сократили геном «синтии», содержащий в себе чуть больше 900 генов, до небольшого набора из 473 генов, удаление каждого их которых ведет к смерти микроба.

После этого ученые «переставили» гены таким образом, чтобы связанные друг с другом участки располагались друг с другом, что позволило им сократить длину генома до 531 тысячи нуклеотидов. Это примерно на 70 тысяч «букв» меньше, чем длина генома бактерии Mycoplasma genitalium, обладающей самой коротким геномом на Земле среди всех живых существ.

К большому удивлению ученых, солидная доля генов – примерно 149 из них – никогда не была изучена ранее и функция и роль в работе организма пока не ясна. В ближайшее время Вентер и его коллеги попытаются выяснить, какие задачи они решают и можно ли их удалить без вреда для организма, если модифицировать работу клетки каким-то образом.

Как отмечают ученые, сама «синтия-3.0» может быть интересна другим молекулярным биологам в качестве платформы для изучения роли и работы других генов, не обязательных для выживания микробов.

Похоже, что в безудержной жажде знаний эти «микробиологи» подобрались к попытке преодолеть барьер, защищающий всех нас от гибели. Клетка самоуничтожается при удалении каждого гена с определённого их набора – 473. А что сможет принести нам набор меньшего количества генов? Не хватает даже фантазии. Может уже пора ограничить подобные игрища,