Создан первый полностью искусственный живой организм

16.05.2019

Ученые совершили невозможное и полностью переработали геном кишечной палочки, исключив из него все лишнее и заменив оригинальные гены их синтетическими аналогами.

При всем огромном разнообразии жизнь на Земле использует один и тот же "язык" - ДНК. Горстка условных химических "букв" используется для создания десятков трехбуквенных последовательностей, каждая из которых сообщает белковым структурам определенный набор информации. Четыре буквы неклеиновых кислот - аденин, цитозин, гуанин и тимин (A, C, G, T) - можно объединить в 64 комбинации трехбуквенных "слов", так называемых кодонов.

Современные формы жизни представлены лишь 61 кодонами, которые формируют 20 аминокислот. Остальные три - это своего рода знаки пунктуации, обозначающие конечную точку шаблона конкретного гена в сплошной цепи. Таким образом, наши гены часто используют несколько разных фрагментов для обозначений одного и того же признака. Это создает огромную избыточность информации, но на то есть веские причины. В природе это позволяет организму быстро приспособиться к изменениям окружающей среды, но можно ли свести число кодонов к минимуму в контролируемых лабораторных условиях?

Чтобы выяснить это, исследовательская группа из Кембриджского университета изучила весь генетический код штамма E. coli и выделила каждый раз, когда появляется один из трех разных кодонов. Два из них означают аминокислоту "серин", а третий играет роль стоп-кодона. Потом каждый из этих триплетов был заменен одним из четырех других кодонов, которые также кодируют серин, и даже стоп-кодон был заменен одним из двух аналогов.

На бумаге внести все эти правки (а их порядка 18 000) выглядят так же просто, как автозамена одного слова другим в электронном документе. Но на практике это чрезвычайно кропотливая работа, поскольку исследователям было необходимо собрать химическую копию отредактированного генома и заменить ей оригинал, не убив при этом живой организм. Команда делала это поэтапно, и после замены каждого сегмента ученые убеждались, что бактерии продолжают функционировать как и прежде. Удивительно, но это сработало!

В итоге самым жизнеспособным оказался вариант Syn61 - при нем клетки длиннее визуально и при этом размножаются в 1,6 раз медленнее. При всем при этом "отредактированная" кишечная палочка кажется здоровой и работает с тем же диапазоном белков, что и оригинальная версия. Для исследователей это очень хорошая новость, убедительно доказывающая то, что генетическая инженерия способна в буквальном смысле подменять живую природу синтетической ровной в той мере, в которой это нужно человеку, при этом сохраняя саму жизнь.

<< Назад: В Японии внедрят 14-значные телефонные номера 16.05.2019

>> Вперед: Семейный статус человека и состояние его здоровья 15.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Благодаря NXP smart-чипы вдвое похудели 31.12.2006 Компания NXP Semiconductors заявила о начале массовых поставок ультратонких ИС (интегральных схем) для smart-карт. По толщине они меньше диаметра сечения человеческого волоса. Новые чипы NXP семейства SmartMX, специально предназначенные для smart-карт, имеют толщину менее 75 мкм, что в 2 раза меньше, чем стандартные чипы, выпускаемые в настоящее время. Благодаря своей миниатюрности новые чипы позволяют принимать более гибкие дизайнерские решения и обеспечивать большую защищенность от факторов внешней среды. Новые 75-мкм подложки будут внедрены в бесконтактные корпуса кристаллов ИС МОВ6, которые используются в ePassports, eVisas и других электронных документах. Имея толщину всего 260 мкм, МОВ6 на 20% тоньше, чем представленные на рынке продукты других производителей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025