Команда исследователей под руководством Крейга Вентера опубликовала научную работу о создании “самого простого из всех живых организмов”. Получившаяся в результате синтетическая клетка содержит всего 473 гена (в геноме человека, к примеру, десятки тысяч генов). Результаты исследования опубликованы в Science.

Разработка и создание генома “с нуля” – технически очень сложное задание, но потенциально очень перспективная ниша. Первые синтетические организмы были созданы еще в 2010 году тем же Вентером и командой J. Craig Venter Institute. Но в тот раз речь шла просто о копировании генома существующей бактерии и трансплантации его в другую клетку.

Тогда за основу взяли изначально короткие геномы Mycoplasma mycoides, Mycoplasma capricolum  и других, и ученым удалось синтезировать геном M. mycoides, поместить его в клетку M. capricolum, геном которой был удален. Следующий шаг – сделать геном намного короче.

В этот раз речь идет об искусственном виде бактерий, которого не существует в природе. Виде, который содержит только наборы генов, нужные для выживания и деления клетки.

Ученые использовали геном, полученный в ходе экспериментов в 2010 году, для мутагенеза, чтобы определить, какие гены точно необходимы для успешного существования клетки, какие не нужны. В результате удалось создать геном, который успешно поддерживает жизнь клетки. Из оригинального генома было удалено 428 “ненужных” гена, чтобы получить геном из 473 генов (из которых 438 – это гены, кодирующие белки, а еще 35 – РНК). Интересно, что функции примерно одной трети генов из этого генома так и не удалось выяснить.

Этот процесс был очень непростым. Иногда отдельный ген можно удалить из-за его несущественности, но в паре с другим геном он становится важен. Вентер сравнил эту работу с дизайном самолета. “Если вы ничего не знаете о самолетах и смотрите на Boeing 777…и убираете из конструкции правое крыло, самолет все еще может взлетать и садиться, так что вы решаете, что крылья не нужны. И пока вы не уберете второе, вы не поймете своей ошибки”, – говорит руководитель исследования.

Результаты этого исследования важны не только для общего понимания развития генома. Со временем технологии создания живых клеток с нуля позволят создавать искусственные организмы, вырабатывающие топливо, перерабатывающие отходы, создающие лекарства и т.д.