Синтетическая клетка JCVI-syn3A

“Совершенство достигнуто не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего убрать.”
Антуан де Сент-Экзюпери

Содержание
Актуальность
JCVI-syn1.0
JCVI-syn3.0
JCVI-syn1.0 vs JCVI-syn3.0
JCVI-syn3A
Заключение
Источники

Актуальность
Секвенирование генов — важный шаг к созданию синтетических клеток. Зная функции различных генетических комбинаций и контролируя их экспрессию мы можем, по сути, создавать крошечные компьютеры.
Такие компьютеры будут действовать как небольшие фабрики по производству лекарств, продуктов питания и топлива. Кроме того, они смогут диагностировать болезни и создавать лекарства не покидая человеческого тела.

JCVI-syn1.0
В 2010 году ученые из JCVI сконструировали первую клетку с синтетическим геномом. Однако, они не построили ее полностью с нуля. Вместо этого исследователи начали с клеток очень простого типа бактерий — микоплазмов. Они уничтожили их ДНК и заменили ее на искусственную — спроектированную на компьютере и синтезированную в лаборатории. Так появился первый организм в истории жизни на Земле, который имел полностью синтетический геном. Он получил название JCVI-syn1.0.
JCVI-syn1.0

JCVI-syn3.0
Закончив JCVI-syn1.0, ученые стали работать над сокращением генетических компонентов этого организма до минимума, и в 2016 году сконструировали новую его версию.
Геном JCVI-syn3.0 — это укороченная версия бактерии JCVI-syn1.0, он состоит из 473 генов и «весит» 531 000 пар оснований. 438 генов кодируют белки, а 35 отвечают за синтез РНК.
Однако этот бактериоподобный организм вел себя странно при росте и делении, производя клетки совершенно разных форм и размеров.
Сравнение генома JCVI-syn1.0 (внешняя окружность) и JCVI-syn3.0 (внутренняя окружность). Показано разделение на 8 сегментов, каждый из которых тестировался независимо. Красные секторы на внешней окружности соответствуют генам, которые сохранились в JCVI-syn3.0

JCVI-syn1.0 vs JCVI-syn3.0

JCVI-syn3A
В 2021 году, ученые, наконец, смогли определить 7 генов, которые можно добавить, чтобы усмирить непокорную природу клеток, заставляя их аккуратно делиться на однородные сферы.
Ученые добавили к JCVI-syn3.0 19 генов, среди которых 7 необходимы для нормального деления. Так появился новый вариант JCVI-syn3.0 — JCVI-syn3A, стабильно делящийся и имеющий менее 500 генов. Для сравнения, бактерии кишечной палочки имеют около 4 000 генов, а в человеческой клетке их около 30 000.
Покадровая видеосъемка, на которой под световым микроскопом показаны клетки синтетического организма JCVIsyn3.0
Покадровая видеозапись, на которой под световым микроскопом показаны клетки синтетического организма JCVI-syn3A
50 мкм
50 мкм

Заключение
Секвенирование генов и синтез клеток это очень важные и перспективные разделы биологии, интересующие исследователей по всему земному шару.
Тем не менее, важно помнить, что геном - это, по сути своей, лишь довольно небольшая библиотека рецептов белков, и ограничиваться изучением только её нецелесообразно и просто глупо.
Только увеличивая свои знания во всех научных областях и изучая прилагающие к исследованию темы, можно создать синтетическую клетку, полностью идентичную человеческой.

Источники
Ссылка на статью
Сайт JCVI