Микроб родился

Микроб с наименьшим для клеточной формы жизни геномом создан известным биологом и предпринимателем Крейгом Вентером (Craig Venter) и его коллегами. О достижении сообщает журнал Science.

Новый организм создан путем сокращения генома бактерии рода микоплазма до минимального числа генов, способных обеспечивать жизнь клетки. Число таких генов оказалось равно 473, 438 из которых составляют гены, кодирующие белки, а 35 — гены, ответственные за синтез РНК. “В биологии, как только мы приступаем к генетической и прочей инженерии, мы сталкиваемся с досадным фактом, который заключается в том, что эволюция оставила нам полный беспорядок, а эта работа — попытка навести порядок, что способствует лучшему пониманию генетики”, — говорит в связи с публикацией Вентера эксперт издания The Scientist Крис Фойгт (Chris Voigt) из Массачусетского технологического института (MIT). Попытки синтезировать минимальный геном с одними только значимыми для жизни генами Вентер и его коллеги в Институте Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute) в Сан-Диего предпринимают последние 20 лет. (Ранее, в начале 1980-х, подобную идею на кишечной палочке начал реализовывать доступными в то время классическими методами генетики бактерий профессор В.В.Суходолец из Всесоюзного НИИГенетики в Москве). Как поясняет сейчас сотрудник Вентера Клайд Хатчинсон (Clyde Hutchinson), ведущий автор статьи в Science, “мы хотим понять на механистическом уровне, как растет и делится клетка, а на сегодняшний день нет ни одной клетки с известной функцией каждого гена”. “Располагая таким фундаментальным знанием, ученые окажутся в более выигрышной позиции для создания клеток, производящих специфические продукты, например лекарства”, — добавил он.

Отправной точкой в работе авторов была бактерия Mycoplasma genitalium с наименьшим из известных для живых клеток геномом в 525 генов. Но с этим микробом трудно работать из-за его чрезвычайно медленного роста, а потому ученые обратились к родственным видам M. mycoides и M. capricolum, которые растут быстрее, но и геномы их больше. В 2010 году Вентер с коллегами успешно синтезировали минимизированную версию генома M. mycoides (JCVI-syn1.0), которую поместили в клетку M. capricolum, предварительно лишенную собственного генетического материала. Это была первая в мире клетка, несущая полностью синтетический и при этом поддерживающий жизнь геном. Отработав методики его синтеза и переноса, ученые приступили к созданию меньшего генома. Вместо того чтобы удалять гены один за одним и смотреть, к чему это каждый раз будет приводить, они, руководствуясь данными исследований с применением мутагенеза, наметили число генов, существенных для поддержания жизни, и, перебирая различные их комбинации, пришли к варианту, публикуемому сейчас (JCVI-syn3.0).