Получена первая синтетическая хромосома ядерного организма, пекарских дрожжей - Гранит науки - 2014-04-04

Группа американских исследователей, в основном состоящая из студентов-старшекурсников, сообщила об очередном прорыве в области синтетической биологии: им удалось собрать полностью функциональную хромосому дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Статья опубликована в Science (27 March, 2014). Этот одноклеточный организм относится к эукариотам, организмам, включая нас с вами, основной генетический материал которых находится в оформленном клеточном ядре, в отличие от прокариотов, ядра не имеющих. Синтетическая биология началась с работ известного американского биолога Крейга Вентера (Craig Venter), который потратил 15 лет и 40 миллионов долларов на синтез генома бактериального паразита Mycoplasma mycoides. Но у пекарских дрожжей геном более сложный, он состоит из 12 миллионов пар оснований. Полученная синтетическая хромосома представляет 2,5% этой последовательности, ее длина - 272 871 пара оснований нуклеотидов, в которых измеряется длина генетической последовательности. «Это довольно впечатляющая демонстрация не только синтеза ДНК, но и реконструкции эукариотической хромосомы», - цитирует биоинженера из Йельского университета в Нью-Хейвене Фаррена Исаакса (Farren Isaacs), который не принимал участия в описываемой работе, Nature News. По его словам, создатели хромосомы дрожжей прокладывают путь в новую эру биологии, которая будет основана на реконструкции геномов.

«Дрожжевой» проект начался несколько лет назад, когда генетик Нью-Йоркского университета (New York University) Джеф Бёке (Jef Boeke) предложил синтезировать геном Saccharomyces cerevisiae с более радикальными изменениями, чем те, что были продемонстрированы группой Вентера в 2010 году. Тогда в Институте Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute) в Роквиле, штат Мэриленд, были химически синтезированы, а затем состыкованы друг с другом короткие нити ДНК, в результате чего получилась укороченная версия генома бактерии Mycoplasma mycoides. Эту последовательность ДНК длиной в 1,1 миллиона пар оснований внесли в клетку-реципиента, где она успешно воспроизводилась. Искусственная молекула содержала своего рода «водяные знаки»: ученые закодировали в ДНК свои имена и некоторые известные цитаты. Только этим она отличалась от своего природного аналога. Бёке и его коллеги решили пойти другим путем: они хотят, условно говоря, растащить геном на отдельные кодируемые им свойства для того, чтобы оценить их значимость в жизнеобеспечении организма, и только с учетом этого приступать к дорогостоящему и трудоемкому синтезу всех дрожжевых хромосом. Бёке считает, что сделать это вполне реально, вопрос только в том, как добиться того, чтобы синтетическая хромосома отличалась от нормальной хромосомы внесенным в нее чем-нибудь полезным. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».