Синтетические биологи и их игры в создание искусственных геномов

Популярная механикаНаука

Обыгрывая бога

Синтетические биологи и их игры в создание искусственных геномов привели к появлению не существующих в природе организмов, ДНК которых содержат лишь минимально необходимый набор генов. Идеальный код. Без единой лишней строчки.

Участники

Джордж Чёрч

Джордж Чёрч, профессор Гарвардского университета и Массачусетского технологического института. Разработал несколько революционных методов секвенирования ДНК, внес большой вклад в создание ГМ-технологий с использованием CRISPR/Cas9. В 2015 году успешно пересадил гены шерстистых мамонтов в ДНК современных слонов.

«Потенциально синтетическая геномика может повторить тот путь, который прошла эволюция, – с той разницей, что направлять ее развитие будет наша сознательная воля».

Крейг Вентер

Крейг Вентер, президент собственного института генетики. Руководил независимым проектом по чтению ДНК человека. В 2010 году продемонстрировал живую клетку с искусственным геномом: ее ДНК не собиралась из фрагментов, выделенных из других клеток, а синтезировалась в лаборатории.

«Благодаря достижениям генной инженерии и синтетической биологии мы можем манипулировать ДНК на беспрецедентном уровне, редактируя ее, как строки программного кода».

Цель игры

Клетки – это основа жизни. Они содержат наследственную информацию в виде молекул ДНК, совокупность которых называют геномом. Геном определяет, какие молекулы клетка будет производить, как она будет делиться, какие химические реакции осуществлять. Некоторые из этих функций универсальны: способности удваивать свою ДНК и синтезировать белки, делиться, поглощать вещества из окружающей среды и формировать мембрану нужны почти любой клетке.

В 2016 году независимо друг от друга Чёрч и Вентер представили проекты создания организмов с «минимальным» геномом. Подходы у них разные, непохожи и методы, но конечные цели почти одинаковы

Другие задачи специализированы и часто связаны с приспособлением к конкретным условиям жизни. Например, бактерии могут иметь гены, обеспечивающие защиту от антибиотиков, а могут и не иметь, если она им не нужна. Клетки многоклеточных организмов содержат в геноме инструкции, позволяющие им кооперироваться и взаимодействовать, организовываться в пространстве и специализироваться, формируя сложные ткани и органы. Участки ДНК, регулирующие эти процессы, часто не нужны отдельным клеткам, но необходимы для функционирования целого организма.

Задача, которую решают наши игроки, состоит в том, чтобы установить минимальный набор генов, необходимый клетке. Такой организм должен содержать полный комплект инструкций, позволяющих ему поддерживать свое существование и делиться – но ничего сверх этого. Только самое нужное.

Решение этой задачи важно по трем причинам. Во-первых, мы сможем лучше понять, как работают клетки. Во-вторых, получим удобную модель для изучения генов и их функций. В-третьих, «минимальный» организм можно будет адаптировать для синтеза какого-нибудь лекарства, биотоплива или другого нужного соединения. Лишенный лишних генов организм не будет тратить время и ресурсы на их работу и копирование, став более эффективным производителем.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Холодный карлик и его обитатели Холодный карлик и его обитатели

Есть ли жизнь на WISE J0855-0714?

Популярная механика
Хочешь, я буду твоей мамой? Хочешь, я буду твоей мамой?

Олеся Лихунова вела этот дневник 4 года – с того момента, как в семье появился первый приемный сын. Сегодня приемных детей пять, кровных – два, а история продолжается.

Домашний Очаг
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Ярлык на ве­ли­кое княжение Ярлык на ве­ли­кое княжение

Звезда Парижской оперы Ильдар Абдразаков - о мировой славе и любви всей своей жизни.

Vogue
Чтение и перезапись мозга Чтение и перезапись мозга

Через пять лет появится работающее устройство для чтения мыслей и воспоминаний

Популярная механика
15 мыслей Евгения Миронова 15 мыслей Евгения Миронова

Отметив полувековой юбилей, Худрук Государственного театра наций не теряет связи с корнями и дышит полной грудью.

GQ
DS 4 Crossback DS 4 Crossback

Кроссоверная версия французского хэтчбека отличается еще более сильным дизайном и еще более неоспоримой индивидуальностью.

Quattroruote
Ода брадости Ода брадости

Познавательная статья о месте бороды в истории и на твоем лице

Maxim
“Если хочешь развития, совершай ошибки” “Если хочешь развития, совершай ошибки”

Что Егор Крид понял о женщинах, отцовских чувствах и популярной музыке

Cosmopolitan
Илья Глинников: Главный мужской порок – попытки казаться круче Илья Глинников: Главный мужской порок – попытки казаться круче

Илья Глинников о недостатках сильного пола: «Главный мужской порок – попытки казаться круче».

Лиза
Алексей Вишня. Как молоды мы были Алексей Вишня. Как молоды мы были

Неизвестные факты из жизни легендарных рок-музыкантов

Караван историй
Живая природа Живая природа

Не все микробы одинаково вредны

Cosmopolitan
На сты­ке времен На сты­ке времен

Дом в Австралии начала XX века, которому придал современный вид дизайнер Грег Наталь.

AD
Найти свою корпоративную культуру Найти свою корпоративную культуру

Выясняем, на что обратить внимание, выбирая трудовой путь

Psychologies
Может ли йога дать нам мир и покой? Может ли йога дать нам мир и покой?

Что стоит за удивительной популярностью йоги

Psychologies
Андрей Миронов. Парадоксы жизни и кино Андрей Миронов. Парадоксы жизни и кино

Жизнь Миронова и его героев полна парадоксов. Вспоминаем некоторые эпизоды.

Лиза
Ночь в опере Ночь в опере

Недавно мы поняли, что в своем эстетическом развитии доросли до оперы

Maxim
Прошедшее совершенное Прошедшее совершенное

Интервью с Юэном Макгрегором.

GQ
Вкус манги Вкус манги

Скарлетт Йоханссон об аниме и моногамии.

GQ
Я уже большая Я уже большая

Моей дочери 16 лет. А мне 36. Я выгляжу на все свои, но почему-то с каждым годом взросления моей крошки я все чаще стала слышать комплимент, от которого меня мутит: «Вы прямо как сестрички!» Оставим в стороне мою личную неприязнь к неуместным диминутивам, но с чего вы решили, что это комплимент? Это бесит!

Домашний Очаг
Сдела­ет из него человека Сдела­ет из него человека

Эмма Уотсон и Дэн Стивенс рас­кры­ва­ют сек­ре­ты «Краса­ви­ца и Чудови­ще»

Glamour
Марион Котийяр: “У меня есть хорошее свойство – одержимость” Марион Котийяр: “У меня есть хорошее свойство – одержимость”

Марион Котийяр полна противоречий, но она разрешает их легко и естественно

Psychologies
Mercedes GLK Mercedes GLK

Автомобиль во многом оправдал наши ожидания. Но не во всем.

АвтоМир
Белорусский «Санта» Белорусский «Санта»

Белорусский «Санта» Группа Александра Мошенского завоевала российский рынок сельди, а теперь и молока.

РБК
Renault Koleos Renault Koleos

Сменив поколение, французский кроссовер подрос и превратился из гадкого утенка в прекрасного лебедя.

АвтоМир
Танцы без правил Танцы без правил

Дженна Деван-Татум о сексуальном притяжении и эзотерике

Cosmopolitan
Кроить по-русски Кроить по-русски

Кто сказал, что нет пророков в отечестве? Мы нашли их в Саратове в лице портных Андрея и Александра Гришиных.

The Rake
Хочу и буду Хочу и буду

До сих пор была уверена, что лидерами рождаются?

Cosmopolitan
Василий Крачковский. Моя... Василий Крачковский. Моя...

Василий Крачковский — о своей знаменитой матери

Караван историй
Плановая агрономика Плановая агрономика

Как Белгородская область из незаметных аграрных регионов прорвалась в тройку крупнейших производителей продовольствия в России

Forbes
Открыть в приложении