-÷итатник

ќ чЄм молчат руины и шепчут пирамиды - (1)

ќ чЄм молчат руины и шепчут пирамиды - 1 ∆ан- ристоф ћивилль «–уины на...

— наступившим! :)) - (4)

 -–езюме

ћила

 -ѕриложени€

  • ѕерейти к приложению ќткрытки ќткрыткиѕерерожденный каталог открыток на все случаи жизни
  • ѕерейти к приложению я - фотограф я - фотографѕлагин дл€ публикации фотографий в дневнике пользовател€. ћинимальные системные требовани€: Internet Explorer 6, Fire Fox 1.5, Opera 9.5, Safari 3.1.1 со включенным JavaScript. ¬озможно это будет рабо
  • ѕерейти к приложению ќнлайн-игра "Empire" ќнлайн-игра "Empire"ѕреврати свой маленький замок в могущественную крепость и стань правителем величайшего королевства в игре Goodgame Empire. —трой свою собственную империю, расшир€й ее и защищай от других игроков. Ѕ
  • ѕерейти к приложению ќнлайн-игра "Ѕольша€ ферма" ќнлайн-игра "Ѕольша€ ферма"ƒ€д€ ƒжордж оставил тебе свою ферму, но, к сожалению, она не в очень хорошем состо€нии. Ќо благодар€ твоей деловой хватке и помощи соседей, друзей и родных ты в состо€нии превратить захиревшее хоз€йст
  • ѕерейти к приложению —тена —тена—тена: мини-гостева€ книга, позвол€ет посетител€м ¬ашего дневника оставл€ть ¬ам сообщени€. ƒл€ того, чтобы сообщени€ по€вились у ¬ас в профиле необходимо зайти на свою стену и нажать кнопку "ќбновить

 -‘отоальбом

ѕосмотреть все фотографии серии фотообои
фотообои
19:12 17.06.2015
‘отографий: 138
ѕосмотреть все фотографии серии ÷веты.
÷веты.
19:09 17.06.2015
‘отографий: 6
ѕосмотреть все фотографии серии  расиво.
 расиво.
21:49 26.10.2008
‘отографий: 20

 -—тена

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в Mila111111

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 17.02.2005
«аписей: 37685
 омментариев: 210414
Ќаписано: 293236

ћонстр из пробирки. ƒостигнут прогресс в создании синтетической формы жизни

—уббота, 26 ћарта 2016 г. 13:58 + в цитатник

Ѕиологам удалось создать бактерию с синтетическим геномом, убрав из нее
все гены, без которых можно обойтись. ћикроорганизм способен
существовать только в идеальных дл€ него лабораторных услови€х, поэтому
вр€д ли может представл€ть опасность дл€ тех, кто подозрительно
относитс€ к подобным экспериментам. ЂЋента.руї ознакомилась с
революционным исследованием и вы€снила, чем так важны его результаты.



 летки €вл€ютс€ фундаментальной единицей живого организма. »х
существование, в свою очередь, зависит от генома Ч совокупности всего
наследственного материала, куда вход€т гены и не кодирующа€ белки ƒЌ . ¬
геноме содержитс€ зашифрованна€ информаци€, котора€ определ€ет
химический состав клетки, обмен веществ, ее структуру, размножение и
многое другое.  аждый геном €вл€етс€ своего рода инструкцией, по которой
осуществл€ютс€ процессы жизнеде€тельности, как общие дл€ всех живых
организмов на «емле, так и специфичные дл€ конкретных видов.

√еном
активно взаимодействует с цитоплазмой клетки. — одной стороны, он
определ€ет функции отдельных ее компонентов, а с другой Ч некоторые из
этих компонентов сами регулируют активность генов, ускор€€ или подавл€€
производство жизненно важных белков. √еном можно рассматривать как часть
программного обеспечени€ клетки. —еквенирование Ч метод, с помощью
которого можно определить химический состав ƒЌ , позвол€ет расшифровать
инструкции, зашифрованные в геноме, и определить, какие функции
выполн€ет конкретный участок ƒЌ .

”ченые много лет изучали
возможность упростить геном бактериальной клетки так, чтобы оставались
только гены и регул€торна€ ƒЌ , обеспечивающие базовые функции Ч рост и
размножение Ч в идеальных услови€х лаборатории. ¬ природе организмы с
таким геномом выжить не смогли бы, поскольку они должны были бы
адаптироватьс€ к посто€нно мен€ющейс€ окружающей среде, а гены,
обеспечивающие такую пластичность, у них удалены.

“ипичные
бактерии, такие как Bacillus subtilis и Escherichia coli, способны
хорошо адаптироватьс€, поскольку несут в себе гены, которые
задействуютс€ только при определенных услови€х. –азмер кодирующего
генома этих бактерий состоит из четырех-п€ти тыс€ч генов. ƒругие
бактерии предпочитают стабильную среду, котора€ не мен€етс€
тыс€челети€ми, поэтому эволюци€ Ђвыключаетї лишнюю ƒЌ  навсегда.


Ётапы работы по минимизации генома M. mycoides

¬ 1984 году американский биофизик √арольд ћоровитц, занимающийс€
вопросами происхождени€ жизни, предположил, что микоплазмы могут быть
удобным объектом дл€ исследовани€ базовых основ жизни. ћикоплазмы Ч
класс бактерий, которые представл€ют собой простейшие из известных
клеточных организмов. —еквенирование генома Mycoplasma genitalium было
завершено в 1995 году, однако определение функций конкретных его
участков оставалось сложной задачей.

ћикоплазмы обычно развиваютс€
в среде, богатой питательными веществами, например, в клетках животных и
человека, на которых паразитируют. Ёта среда относительно стабильна,
поэтому они имеют самый маленький известный геном среди самосто€тельно
воспроизвод€щихс€ организмов. ¬ 1996 году биоинформатики ≈вгений  унин и
јркадий ћушег€н сравнили
геномы двух бактерий Ч гемофильной палочки Haemophilus influenzae
(содержит 1815 генов) и M. genitalium (525 генов Ч самый маленький
известный микоплазматический геном). ќни смогли определить 240 генов,
которые встречались у обеих бактерий и охватывали большую часть основных
клеточных функций. ”ченые добавили к ним дополнительно 16 генов,
необходимых дл€ осуществлени€ жизненно важных метаболических процессов, и
получили то, что назвали Ђнаименьшим возможным набором геновї.

¬
1999 году команде биологов под руководством  рейга ¬ентера с помощью
метода, который называетс€ глобальным транспозонным мутагенезом, уточнили
количество генов из наименьшего набора. ”ченые по очереди выключали
гены M. genitalium, встраива€ в них транспозоны Ч Ђпрыгающиеї фрагменты
ƒЌ , которые способны передвигатьс€ и размножатьс€ в пределах генома.
≈сли бактери€ выживала при выключенном гене, то он считалс€
несущественным дл€ ее жизнеде€тельности. ќказалось, что наименьший
возможный набор генов должен включать в себ€ минимум 375 генов. ћинимум,
потому что у этого метода есть недостаток: если у гена имеетс€
Ђдублерї, то при выключении их по очереди клетка, естественно, выживает,
но если сразу оба Ч она погибнет.

ѕримерно в то же самое врем€
ученые начали разрабатывать методы создани€ искусственного генома, чтобы
воссоздать минимальный набор генов. Ќедостаточно быстро размножающуюс€
M. genitalium они заменили более подход€щей дл€ лабораторных опытов M.
mycoides. –азмер генома последней составл€ет около 900 генов или, иными
словами, более миллиона спаренных оснований Ч Ђстроительных кирпичиковї
двойной цепочки ƒЌ . ¬ 2010 году биологи получили штамм JCVI-syn1.0 Ч
микоплазму с химически синтезированным геномом. ƒл€ этого ученые
встраивали отдельные фрагменты ƒЌ  M. mycoides в клетку
бактерии-реципиента, собственный геном которой был предварительно
разрушен. JCVI-syn1.0 €вл€лась практически точной копией M. mycoides ,
если не считать наличие Ђтехническойї ƒЌ  (генетические маркеры),
котора€ использовалась в качестве Ђлесовї дл€ строительства генома.


—равнение особенностей роста колоний JCVI-syn1.0 и JCVI-syn3.0

¬ новой работе команда биологов использовала данные, ранее добытые
ими с помощью транспозонного метода, а также сведени€ из других статей, в
которых оценивалась жизнеспособность бактерий при постепенном удалении
из них участков ƒЌ .  роме того, чтобы исключить Ђдублеровї,
исследователи определ€ли функции генов, сравнива€ их с похожими генами,
назначение которых было уже известно. “аким образом, все гены M.
mycoides были классифицированы как необходимые или несущественные. Ќа
основе всей доступной информации и с помощью посто€нных
экспериментальных проверок ученые смогли определить минимальный геном.

¬се
исследование можно представить в виде цикла. Ќа каждом этапе биологи
синтезировали в клетках дрожжей различные неполные геномы JCVI-syn1.0,
убира€ из них гены, которые гипотетически €вл€лись несущественными.
«атем геномы трансплантировали в реципиентные клетки M. capricolum,
после чего определ€лась жизнеспособность полученных микроорганизмов.
ѕосле этого ученые переоценивали важность конкретных генов, и цикл
начиналс€ заново. ¬ конце концов, исследователи получили новый штамм
бактерий Ч JCVI-syn3.0, чей геном был сокращен вдвое по сравнению с
предыдущей версией и составил 531 тыс€чу спаренных оснований. ќн
кодирует 438 белков и 35 видов регул€торной –Ќ  Ч всего 437 генов.

”ченые
вы€снили, что 49 процентов оставшихс€ генов сохранили свои функции со
времен последнего общего предка. –оль других 149 генов оказалась на
данный момент неизвестной, хот€ их потенциальные гомологи (гены, имеющее
общее происхождение) были найдены в других организмах и кодируют белки,
чьи функции пока еще не вы€снены. — другой стороны Ч сохранились почти
все из генов, работа которых св€зана с транскрипцией и регул€цией ƒЌ ,
метаболизмом –Ќ , сворачиванием белков, синтезом рибосом, а также
удвоением ƒЌ , ее восстановлением и другими генетическими механизмами,
которые могли существовать с самых ранних времен развити€ жизни.




ƒвойные цепочки ƒЌ  образованы спаренными основани€ми, в
последовательности которых закодирована информаци€ о белках или
регул€торных –Ќ 

¬сего биологи удалили 428 генов. ‘ункции большинства из них также
неизвестны, однако 73 гена представл€ли собой мобильные генетические
элементы Ч перемещающиес€ внутри генома последовательности ƒЌ  Ч и
участки генома, которые кодируют ферменты, осуществл€ющие гидролиз
нуклеиновых кислот. “акже были удалены 72 гена, отвечающие за синтез
липопротеинов Ч белков, задействованных в метаболизме липидов. ѕоскольку
питательна€ среда в услови€х лаборатории обеспечивала клетки всеми
необходимыми веществами, отпала необходимость в генах, участвующих в
транспорте, катаболизме, разложении белков и других метаболических
процессах, которые стали излишними.

¬ажным результатом
исследовани€ €вл€етс€ не то, что удалось получить Ђуниверсальное
генетическое €дро жизниї, Ч это принципиально невозможно сделать, так
как в разных организмах гены из наименьшего возможного набора могут быть
не только разными, но и иметь различное происхождение. √лавное значение
работы в том, что была создана универсальна€ платформа дл€ изучени€
основных функций жизни и исследовани€ структуры генома.  роме того, сам
метод, разработанный учеными дл€ синтеза JCVI-syn3.0, позвол€ет
создавать новые геномные конструкции, а также проектировать модельные
клетки, функци€ каждого гена которых хорошо известна. ѕо словам
исследователей, это даст возможность создавать метаболические пути дл€
синтеза лекарственных препаратов и промышленных химикатов.

http://earth-chronicles.ru/news/2016-03-26-90484

–убрики:  Ќаука, новые технологии.

ѕонравилось: 1 пользователю



 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку