Полностью синтетический
Создатель первого искусственного генома рассказал о рисках
Швейцарский ученый-биоинженер, один из создателей первого в мире компьютерного генома, опубликовал на сайте Швейцарской высшей технической школы Цюриха статью, в которой он предупреждает о рисках, связанных с созданием искусственных организмов.
Все организмы на нашей планете хранят молекулярный план жизни, закодированный в геноме. Цифровая революция в биологии, обусловленная развитием метода секвенирования ДНК, позволяет ученым довольно легко читать геномы микробов и многоклеточных организмов, приближаясь к пониманию того, как ДНК программирует живые системы.
Сегодня последовательности ДНК более 200 000 микробных геномов хранятся в цифровых базах данных геномов. Используя эту невероятную сокровищницу молекулярных строительных блоков, биоинженеры научились писать коды геномов на компьютере, создавать, используя химический синтез, длинные молекулы ДНК и «разводить» искусственно созданных микробов в лаборатории.
Бит Кристен, профессор экспериментальной системной биологии Швейцарской высшей технической школы Цюриха вместе со своими коллегами использует алгоритм создания цифрового генома в сочетании с крупномасштабным химическим синтезом ДНК для физического воспроизводства искусственных геномов на молекулярном уровне.
В лаборатории создан системный подход к определению основных генов, которые служат генетическими частями искусственных микробных геномов, разрабатываемых для устойчивой химии, медицины и сельского хозяйства.
В 2019 году исследователи опубликовали в журнале PNAS статью о создании первого в мире полностью компьютерного генома Caulobacter ethensis-2.0 (Venetz et al., Chemical synthesis rewriting of a bacterial genome to achieve design flexibility and biological functionality).
Используя в качестве отправной точки природную пресноводную бактерию, исследователи вычислили идеальную последовательность ДНК для химического производства и конструирования минимизированного генома, состоящего исключительно из основных функций. В процессе проектирования более одной шестой из 800 000 букв ДНК в искусственном геноме были заменены, и весь геном был получен в виде большой кольцевой молекулы ДНК.
В то время как живая клетка еще не существует, функции генов были проверены по всему дизайну генома. В этих экспериментах исследователи обнаружили, что приблизительно 580 из 680 искусственных генов были функциональными, демонстрируя перспективность подхода к созданию дизайнерских геномов.
Теперь, по мнению ученого, нужно открыть широкое общественное обсуждение не только преимуществ для промышленности и медицины, но и рисков, связанных с созданием искусственных организмов. Прежде всего, считает Бит Кристен, необходимо обсудить цели, для которых эта технология может быть использована, и то, как предотвратить возможность злоупотреблений.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru