473 geny - tyle wystarczy, by żyć
Naukowcy są krok bliżej zrozumienia genetycznych podstaw życia. W warunkach laboratoryjnych po raz pierwszy udało się stworzyć półsyntetyczne bakterie, których genomy mają mniej niż 500 genów.
Zespół naukowców kierowany przez amerykańskiego przedsiębiorcę Craiga Ventera stworzył organizmy półsyntetyczne składające się z zaledwie 473 genów. Uczeni uważają, że jest to minimalna liczba genów do podtrzymania życia. Żadne żyjące w przyrodzie organizmy nie mają mniejszych genomów.
- Naszą długoterminową wizją było zaprojektowanie i zbudowanie organizmów syntetycznych, którym można na żądanie dodać odpowiednie geny i oczekiwać określonych wyników. Uważamy, że komórki te byłyby bardzo przydatne do wielu zastosowań przemysłowych - od medycyny, przez biopaliwa, po rolnictwo - powiedział Daniel Gibson, współautor badań.
Wyniki badań Ventera są konsekwencją dwóch dekad prac. Prace nad syntetycznym organizmem bakteryjnym narodził się w 1995 r. W 2010 r. opublikowano wyniki przełomowych badań, w toku których opracowano pierwszą samoreplikującą się syntetyczną komórkę bakteryjną. Udowodniono tym samym, że organizmy żywe można projektować na komputerze i powoływać do życia w wyniku inżynierii genetycznej.
Kolejnym etapem działań naukowców była redukcja genomu organizmów do absolutnego minimum. Po długiej serii eksperymentów na mikrobach Mycoplasma, stworzono Syn 3.0, bakterię, której genom składa się zaledwie z 473 genów. Jest to o 50 genów mniej od spokrewnionego organizmu Mycoplasma genitalium, który ma najmniejszy znany zestaw genów wśród organizmów żyjących w przyrodzie.
Wcześniejsze badania Ventera sugerowały, że minimalny zestaw genów, jaki potrzebuje organizm do przeżycia, oscyluje wokół 300. Rzeczywistość laboratoryjna wykazała, że liczba ta jest znacznie wyższa.
W genomie Syn 3.0 brakuje wszystkich genów modyfikujących DNA, enzymów restrykcyjnych i kodujących lipoproteiny. Co ciekawe, naukowcy wciąż nie wiedzą dokładnie jakie funkcje pełni aż 149 genów spośród genomu Syn 3.0.
