В Инстиуте Крейга Вентера (J.Craig Venter Institute), Роквиль, штат Мэриленд, недавно объявившем о создании первой искусственной клетки, новое достижение синтетической биологии - здесь создан геном митохондрии мыши - Гранит науки - 2010-10-19

В Инстиуте Крейга Вентера (J.Craig Venter Institute), Роквиль, штат Мэриленд, недавно объявившем о создании первой искусственной клетки (на самом деле об автоматической сборке бактериального генома), новое достижение синтетической биологии - здесь создан геном митохондрии мыши.

Объявив о синтезе полного генома митохондрии, внутриклеточной структуры, обладающей собственной ДНК, Вентер и коллеги запустили новую компанию под названием Synthetic Genomic Vaccines. Это будет подразделение уже существующей компании Synthetic Genomics, производящее вакцины в партнерстве с фармацевтическим гигантом Novartis. Дело в том, что фрагменты ДНК, использованные для создания полного генома митохондрии, по величине сопоставимы с генетическим материалом вируса гриппа. И потому у синтетических биологов есть уверенность в том, что фармацевты в сотрудничестве с ними смогут создавать противогриппозные вакцины со скоростью изменчивости возбудителя гриппа, т.е. достаточно быстро. Крейг Вентер заявляет, что так называемый посевной вирус (основу для разработки вакцины) можно сделать искусственным образом за 24 часа или того меньше, а располагая таким материалом получить вакцину против нового штамма вируса гриппа будет делом нескольких месяцев. Быстрота сборки нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) заданной последовательности – главное достоинство метода, предложенного сотрудником института Вентера профессором Даниэлем Гибсоном (Daniel Gibson). Подробности новой технологии сообщаются в октябрьском номере Nature Methods.

В своей работе авторы исходят из известной последовательности ДНК митохондрии мыши, которая хранится в базе данных. Эту последовательность разделили на перекрывающиеся куски, достаточно маленькие для того, чтобы их быстро можно было синтезировать из вполне доступных химических веществ. Это делается на машине под названием ДНК-синтезатор. Затем несколько кусков полученной таким образом ДНК на короткое время помещают в смесь ферментов, которые «сшивают» короткие куски в более длинные фрагменты заданной последовательности. Главное, по словам Гибсона, найти «правильную комбинацию трех ферментов для того, чтобы собрать вместе все фрагменты ДНК». Помимо планов использования технических приемов последнего достижения синтетической биологии - сборки митохондриального генома мыши - для создания противогриппозных вакцин, собственно результат - синтетический митохондриальный геном - ценен сам по себе. Ведь существует множество тяжелых заболеваний, объединенных под названием митохондриальные болезни. Будучи энергетическими фабриками клетки, митохондрии обеспечивают нормальную жизнедеятельность всех систем, а потому поломка на уровне митохондрий затрагивает важные функции организма. Синтетический митохондриальный геном расширяет возможности изучения этих болезней и их понимания на генетическом уровне.