Исследователям удалось создать полусинтетический организм, который может самостоятельно воспроизводиться сколь угодно долго. Ранее бактерии с видоизмененной ДНК приходилось «подкармливать», чтобы они не теряли своих новоприобретенных свойств.

В 2004 году ученые, представляющие Исследовательский институт Скриппса, смогли внедрить в ДНК живой клетки два искусственных азотистых основания, которые получили наименования X и Y. В качестве «добровольца» выступила грамотрицательная палочковидная бактерия Escherichia coli. Модифицированная соответствующим образом ДНК могла функционировать на протяжении всей жизни клетки. Однако, чтобы поддерживать процессы, ученым приходилось «подкармливать» бактерии специальными веществами, без которых синтез синтетических азотистых оснований был невозможен, а синтетические X и Y в конечном итоге заменялись на природные азотистые основания A, C, G и T.

Теперь Флойд Ромесберг (Floyd Romesberg) и его коллеги решили пойти дальше: они захотели добиться того, чтобы синтетический геном без изменений передавался потомству при каждом делении без помощи человека. Для достижения цели исследователи отредактировали транспортную систему «строительных блоков» X и Y. Кроме этого, было изменено одно искусственное азотистое основание, теперь оно стало лучше подвергаться влиянию белков, которые помогают «собрать» ДНК во время удвоения. Для проведения эксперимента задействовали новую технологию редактирования генома CRISPR/Cas9.

Плазмиды, применяемые для трансформации Escherichia coli / ©The Scripps Research Institute

Ученым удалось создать полусинтетические бактерии, которые могли устойчиво жить и размножаться, не теряя своей биоинжиниринговой природы. Полученная полусинтетическая форма жизни обладает только двумя ненатуральными нуклеотидами, которые к тому же не участвуют в кодировании аминокислот. Однако для науки новый эксперимент – очень большой шаг вперед. Полученные результаты помогут в будущем создавать бактерии, способные синтезировать белки, которых не существует в природе и которые будут иметь заранее заданные свойства. Подобное станет настоящей революцией в области создания новых медицинских препаратов и позволит спасти множество жизней.