Модель для сборки живых существ

Не далеко то время, когда генетики будут собирать 'по винтику' не только вирусы, но и хромосомы человека.
Фото origo.hu

Американец Крейг Вентер, генетик, сумевший первым прочитать геном человека, обогнав при этом мощный международный консорциум научно-исследовательских институтов, занявшихся этим без малого на десять лет раньше него, в который раз оказывается в центре внимания. Он и его команда сумели сделать микроорганизм с полностью искусственной ДНК!

На этот раз Вентер впервые оказался не первым, а вторым. Другие исследователи уже синтезировали до него полиовирус с полностью искусственной ДНК - правда, эта работа заняла у них несколько лет, да и сам вирус оказался тогда "неработающим" - из-за ошибок в генетическом коде. Но, верный себе, "геномный колдун" даже на заведомо вторых ролях умудрился поразить мир - на создание искусственного вируса у него ушло┘ две недели! Примерно столько же времени он потратил на подготовку эксперимента, ведь грант на эту работу Министерство энергетики США (DOE) выдало ему только 8 октября (3 млн. долларов на три года).

Доктор Крейг синтезировал точную копию одного из простейших бактериофагов - phiX. Это был первый микроорганизм, чей геном ученым удалось прочесть еще в 1978 году. Генетический код, записанный в ДНК микроба, состоит всего из 5386 букв - нуклеотидов.

Для того чтобы добиться нужной скорости и точности при синтезе микроба, ученые разработали новый метод, основанный на широко известном методе ПЦР (цепная реакция полимеразы), позволяющем копировать молекулу ДНК или ее кусочки и размножать их до нужных количеств. Они собирали геном из так называемых олигонуклеотидов - маленьких кусочков ДНК, - а затем собирали из этих кусочков нужную ДНК. Процесс сборки сам по себе оказался весьма познавательным для исследователей, - собирая длинные отрезки ДНК из коротких кусочков, они узнали много нового о функциях тех или иных генов.

Искусственный микроб ведет себя точно так же, как и его естественный оригинал - он способен заражать и убивать бактериальные клетки. Единственное его отличие от "настоящего" phiX - он чересчур быстро мутирует. Но это, утверждает Вентер, всего лишь первый шаг, первые две недели из трех лет, оплаченных Министерством энергетики, и за эти три года он намерен преподнести миру еще не один сюрприз.

DOE выделило Вентеру три миллиона для достижения вполне практической цели - создать микроорганизмы, способные извлекать водород, необходимый для энергетики, и поглощать углекислый газ для уменьшения эффектов глобального потепления. Задача сама по себе чрезвычайно амбициозная - ведь человека, который поможет справиться с нависшей над нами климатической угрозой, вполне можно будет назвать "спасителем человечества". Однако похоже, что Вентер на этом не остановится, так как сборка искусственных бактерий в принципе позволяет синтезировать микроорганизмы, предназначенные для выполнения совершенно новых задач.

Сейчас же его интересует не столько прикладная сторона исследования, сколько фундаментальная - он хочет создать микроорганизм с самым коротким геномом (около трехсот "букв"), изучить его и уже от этой "микропечки" плясать дальше.