Az elmúlt években drámai mértékben bővült az élő szervezetek génjeinek manipulálási képessége. A kutatók most egy lépéssel közelebb kerültek a genomok nulláról való felépítéséhez, miután lelepleztek egy több mint 50 százalékban szintetikus DNS-t tartalmazó élesztőtörzset.
A Synthetic Yeast Genome Project nevű nemzetközi kutatókonzorcium 2006 óta próbálja átírni a sörélesztő teljes genomját. A szervezet vonzó célpont, mert hozzánk hasonlóan eukarióta, és a biotechnológiai iparban is széles körben használják bioüzemanyagok, gyógyszerek és más nagy értékű vegyszerek előállítására.
Míg a kutatók korábban átírták a vírusok és baktériumok genomját, az élesztő nagyobb kihívást jelent, mivel DNS-e 16 kromoszómára hasad. Az előrehaladás felgyorsítása érdekében az érintett kutatócsoportok mindegyike egy másik kromoszóma átírására összpontosított, mielőtt megpróbálta volna kombinálni őket.
A csapat mostanra sikeresen szintetizálta mind a 16 kromoszóma új verzióját, és egy teljesen új kromoszómát hozott létre. Egy sor dolgozatban in Sejt és a Sejtgenomika, a csapat arról is beszámol, hogy hét szintetikus kromoszómának, valamint egy másiknak egy töredékének egyetlen sejtben sikeresen egyesült. Összességében ezek adják a sejt DNS-ének több mint 50 százalékát.
„A mi motivációnk az, hogy szintetikus genomok építésével megértsük a genom alapjainak első elveit” – mondta Patrick Yizhi Cai, a Manchesteri Egyetem társszerzője. sajtóközlemény. "A csapat most újraírta a bimbózó élesztő operációs rendszerét, amely a mérnökbiológia új korszakát nyitja meg – egy maroknyi gén trükközésétől egészen a teljes genomok de novo tervezéséig és felépítéséig."
A szintetikus kromoszómák jelentősen eltérnek a normál élesztő kromoszómáitól. A kutatók jelentős mennyiségű „szemét DNS-t” távolítottak el, amely ismétlődő, és nem kódol meghatározott fehérjéket. Különösen a transzpozonoknak nevezett DNS szakaszokat vágják le – amelyek természetesen előre nem látható módon rekombinálódhatnak –, hogy javítsák a genom stabilitását.
Ezenkívül szétválasztották az összes RNS-t kódoló gént egy teljesen új, 17. genomba. Ezek a molekulák aminosavakat szállítanak a riboszómákba, a sejt fehérjegyáraiba. Cai mondta Tudomány A tRNS-molekulák „DNS-károsodás hotspotok”. A csoport azt reméli, hogy azáltal, hogy elkülönítik őket és egy úgynevezett „tRNS neokromoszómában” helyezik el őket, könnyebbé válik ellenőrzésük alatt tartani őket.
„A tRNS neokromoszóma a világ első teljesen de novo szintetikus kromoszómája” – mondja Cai. – A természetben semmi ilyesmi nem létezik.
Egy másik jelentős változás felgyorsíthatja a hasznos új élesztőtörzsek felkutatására irányuló erőfeszítéseket. A csapat a SCRaMbLE nevű rendszert beépítette a genomba, lehetővé téve a gének gyors átrendezését a kromoszómákon belül. Ez az „indukálható evolúciós rendszer” lehetővé teszi a sejtek számára, hogy gyorsan körbejárják a potenciálisan érdekes új genomot.
„Olyan ez, mintha egy pakli kártyát kevernénk” – írja Jef Boeke, a New York-i Egyetem Langone Health munkatársa. mondta New Scientist. "A kódoló rendszer lényegében a hipersebesség evolúciója, de be- és kikapcsolhatjuk."
Annak érdekében, hogy a módosított kromoszómák közül több kerüljön ugyanabba az élesztősejtbe, Boeke csapata hosszadalmas keresztezési programot futtatott, és a sejteket különböző genomkombinációkkal párosította. Minden lépésnél volt kiterjedt „hibakeresési” folyamat, mivel a szintetikus kromoszómák megjósolhatatlan módon kölcsönhatásba léptek.
Ezzel a megközelítéssel a csapat hat teljes kromoszómát és egy másik egy részét beépítette egy sejtbe, amely túlélte és növekedett. Ezután kifejlesztettek egy kromoszómaszubsztitúciónak nevezett módszert, amellyel a legnagyobb élesztő kromoszómát vitték át egy donor sejtből, így a teljes mennyiség hét és félre nőtt, a szintetikus DNS teljes mennyisége pedig 50 százalék fölé nőtt.
Mind a 17 szintetikus kromoszóma egyetlen sejtbe juttatása jelentős többletmunkát igényel, de a félidő átlépése jelentős eredmény. És ha a csapat képes élesztőt létrehozni egy teljesen szintetikus genommal, az jelentős változást jelent az élet kódjának manipulálási képességében.
„Szeretem ezt a kezdet végének nevezni, nem a vég kezdetének, mert akkor kezdhetjük el igazán a paklit kevergetni, és olyan élesztőt termelni, amivel olyan dolgokat csinálhatunk, amilyeneket még soha nem láttunk. ” – mondja Boeke a sajtóközleményben.
Kép jóváírása: Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel részben szintetikus élesztőről / Cell/Zhao et al.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://singularityhub.com/2023/11/10/biologists-unveil-the-first-living-yeast-cells-with-over-50-synthetic-dna/
- :van
- :is
- :nem
- $ UP
- 16
- 17
- 17th
- 2006
- 23
- 50
- a
- képesség
- Képes
- gyorsul
- Fiók
- teljesítmény
- át
- Után
- AL
- Minden termék
- lehetővé teszi, hogy
- Is
- teljesen
- összeg
- Összegek
- an
- és a
- Másik
- megközelítés
- VANNAK
- AS
- At
- megkísérlése
- vonzó
- Baktériumok
- BE
- mert
- óta
- előtt
- Kezdet
- biotechnológia
- bimbózó
- Épület
- de
- by
- hívás
- hívott
- TUD
- Kártyák
- visz
- Cellák
- kihívást
- változik
- Kromoszómák
- közelebb
- Társszerző
- kód
- Kódolás
- kombináció
- kombinációk
- össze
- teljesen
- tekintélyes
- konzorcium
- építés
- ellenőrzés
- tudott
- teremt
- készítette
- hitel
- átkelés
- vágás
- ciklus
- kár
- fedélzet
- Design
- fejlett
- különböző
- dna
- do
- Nem
- drámaian
- E&T
- minden
- könnyebb
- erőfeszítések
- végén
- Mérnöki
- Egész
- teljesen
- Ez volt
- lényegében
- evolúció
- létezik
- kiterjesztett
- kiterjedt
- külön-
- gyárak
- Találjon
- vezetéknév
- összpontosított
- A
- ból ből
- Tele
- teljesen
- alapjai
- kap
- megy
- nőtt
- Csoport
- Csoportok
- fél
- félúton
- maréknyi
- Legyen
- Egészség
- reméli,
- ház
- HTTPS
- if
- javul
- in
- Bejegyzett
- növekvő
- ipar
- érdekes
- Nemzetközi
- bele
- részt
- IT
- ITS
- Tart
- Kedves
- ismert
- legnagyobb
- élet
- mint
- élő
- csinál
- Gyártás
- Manchester
- jel
- módszer
- módosított
- több
- Motiváció
- Természet
- soha
- Új
- New York
- normális
- nevezetesen
- regény
- Novo
- Most
- of
- kedvezmény
- on
- ONE
- nyit
- üzemeltetési
- operációs rendszer
- Más
- mi
- ki
- felett
- papírok
- rész
- különös
- patrick
- százalék
- gyógyszerek
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- plusz
- pont
- lehetséges
- potenciálisan
- nyomja meg a
- CIKK
- korábban
- elvek
- gyárt
- termelő
- Program
- Haladás
- program
- Fehérje
- Fehérjék
- gyorsan
- gyorsan
- tényleg
- új
- engedje
- eltávolított
- ismétlő
- Jelentések
- szükség
- kutatás
- kutatók
- átírás
- RNS
- Mondott
- azonos
- azt mondja,
- letapogatás
- Tudomány
- kaparni
- látott
- elválasztó
- Series of
- hét
- számos
- jelentős
- egyetlen
- SIX
- különleges
- sebesség
- osztott
- Stabilitás
- kezdet
- Lépés
- törzsek
- sikeres
- sikeresen
- túlélte
- kapcsoló
- szintetikus
- rendszer
- cél
- csapat
- mint
- hogy
- A
- Őket
- akkor
- Ott.
- Ezek
- ők
- dolgok
- ezt
- azok
- Keresztül
- nak nek
- Végösszeg
- átruházás
- próbál
- alatt
- megért
- egyetemi
- kiszámíthatatlan
- leleplez
- leleplezés
- us
- használt
- verzió
- vírusok
- volt
- módon
- we
- amikor
- ami
- széles körben
- lesz
- val vel
- belül
- Munka
- világ
- év
- york
- zephyrnet