23.04.2020
Уважаемые коллеги и посетители нашего сайта, предлагаем Вашему вниманию обзор статьи из журнала Nature Communications об экспериментах по созданию искусственной "жизни".
Факторы трансляции искусственного генома происходят от бактерии Escherischia coli. Эти белки важны для перевода инструкций по построению ДНК в белки и, следовательно, важны для самореплицирующихся систем. (Изображение: MPI f. Developmental Biology/ Jürgen Berger)
Немецкие ученые говорят, что впервые в истории им удалось произвести в лабораторных условиях искусственно созданный геном, который может воспроизводить себя также как естественный.
Это пока еще не совсем один из тех репликантов из «Бегущего по лезвию», но это существенный шаг в развитии синтетической биологии: полностью искусственные организмы, которые могут выживать и размножаться, как настоящие.
В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые из исследовательской группы «Биомиметические системы» ("Biomimetic Systems") Института биохимии им. Макса Планка (Max Planck Institute for Biochemistry) описали, каким образом они собирают геномы, составленные из копий белков, и демонстрируют, что он способен реплицировать собственные РНК и ДНК объемом 116 килобайт.
Способность к репликации является одной из основных характеристик жизни. В области синтетической биологии исследователи исследуют так называемые процессы «снизу вверх», что означает создание систем, имитирующих жизнь, из неодушевленных строительных блоков. Однако искусственный подход «снизу вверх» для создания системы, способной к самовоспроизведению, является крайне сложной экспериментальной задачей. И теперь ученым впервые удалось преодолеть это препятствие и синтезировать такую систему.
Сложность состоит в том, что необходимо обеспечить одновременную имитацию репликации геномов и синтеза белка с использованием подхода «снизу вверх». Оба процесса имеют фундаментальное значение для самосохранения и воспроизводства биологических систем. Исследователям удалось создать систему in vitro, в которой оба процесса могли происходить одновременно.
«Наша система способна регенерировать значительную часть своих молекулярных компонентов», - объясняет руководитель исследовательской группы Ханнес Мучлер (Hannes Mutschler).
Далее, согласно пресс-релизу, ученые хотят расширить искусственный геном дополнительными сегментами ДНК. В сотрудничестве с коллегами из исследовательской сети MaxSynBio они хотят создать систему с оболочкой, способную сохранять жизнеспособность, добавляя питательные вещества и выбрасывая отходы. Такая минимальная ячейка может затем использоваться, например, в биотехнологии в качестве специализированной производственной машины для природных веществ или в качестве платформы для создания еще более сложных систем, воспроизводящих жизнь.