02.04.2008

Сделан значительный шаг на пути к созданию искусственной жизни

Биолог и предприниматель Крейг Вентер объявил о создании синтетической хромосомы. Тем самым преодолено одно из последних препятствий на пути к созданию первой искусственной формы жизни.

Широкая известность пришла к Вентеру в 1990-е, когда он соревновался с находящимися на государственном обеспечении учеными в расшифровке генома человека. В последнее время он разыскивал в океанах неизвестные до сих пор гены. По словам Вентера, недавно появившаяся работа – это "значительный, но не последний шаг" в деле создания новых форм жизни.

В статье, которая была опубликована в сегодняшнем номере журнала Science, Вентер и его коллеги описывают процесс синтеза полного набора генов бактерии Mycoplasma genitalium из химических соединений в лабораторных условиях. В результате получилась цепочка ДНК, состоящая из примерно 582 тыс. пар комплиментарных оснований генетического кода в 485 генах. Если верить Вентеру, это крупнейшая из когда-либо созданных искусственных цепочек: по длине она превышает предыдущие достижения более чем в 20 раз.

Команда ученых института J Craig Venter Institute (JCVI) в Мэриленде находится в шаге от создания искусственной жизни: сейчас исследователи работают над пересадкой синтетической ДНК в клетку, в надежде, что она ее "загрузит", а также сможет управлять развитием и делением клетки.

Ученые во главе с нобелевским лауреатом Гамильтоном Смитом начали с построения длинных спиралей ДНК, каждая из которых содержала около четверти генома бактерии M genitalium. Затем спирали поместили в клетки дрожжей, в результате чего они были совмещены – и получилась копия полного генома, которую назвали M genitalium JCVI-1.0.

На следующем этапе нужно будет ввести синтетическую хромосому в клетку, чтобы она смогла воспроизводить себя и превратилась в новую форму жизни. Коллеги Вентера уже доказали, что пересадка генома бактерии в клетку бактерии другого типа меняет свойства клетки. Теперь команде Вентера предстоит повторить этот процесс с участием синтетической хромосомы.

По словам Смита, создание искусственного генома сродни завершению работы над компьютерной операционной системой. "Сама по себе она ни на что не годится, но если установить ее на компьютер, вы получите работающую компьютерную систему. То же самое и с геномом: геном – это операционная система для клетки, а цитоплазма – это аппаратное оборудование, необходимое для того, чтобы геном мог работать".

Последняя статья является результатом более масштабного проекта JCVI по установлению минимального набора генов, необходимого для существования жизни. В естественных условиях геном M genitalium состоит из 485 генов, из которых около 100, как выяснилось, не являются жизненно необходимыми. Адепты синтетической биологии намерены использовать эти данные для создания наиболее рациональной из возможных форм жизни, которая будет содержать минимум генов, необходимый организму для роста, деления и размножения.

Как говорит Вентер, у этой работы две основные задачи. "Во-первых, попытаться выявить минимально достаточную клеточную операционную систему и проникнуть в основы ее биологии. В случае если эксперименты пройдут успешно, мы выйдем на новый уровень развития биологии: фактически мы сможем создавать хромосомы заданного типа для выполнения конкретных задач".

Избавленные от всего лишнего искусственные организмы имеют огромные перспективы в сфере создания альтернативных источников энергии или в борьбе с изменением климата – путем поглощения двуокиси углерода.

Ранее Вентер заявлял, что искусственные микробы, способные производить топливо, могут стать первым организмом, за который будут давать миллиарды и триллионы долларов. "Только подумайте обо всех вещах, которые производятся из нефти или химических соединений. Если в будущем нам удастся обнаружить клетки, которые смогут заменить все эти процессы, оптимальным решением будет их непосредственное создание".

Однако Джим Томас из канадской ETC Group, занимающейся вопросами биоэтики, призвал наложить на эти разработки мораторий: "По недосмотру народа своекорыстные промышленники из соображений личной выгоды кромсают составные элементы жизни".

Источники:

1. INOPRESSA.RU