Ученые искусственно синтезировали митохондриальный геном

Ученым удалось искусственно синтезировать митохондриальный геном мыши "в пробирке" за один прием (митохондрии - клеточные органеллы, вырабатывающие энергию и обладающие своей собственной ДНК). Статья исследователей опубликована в журнале Nature Methods, а коротко работа описана на портале Nature News.

Исследователи научились "собирать" геном длиной около 16,3 тысячи нуклеотидов из отдельных одноцепочечных фрагментов по 60 "букв", которые также были синтезированы искусственно. ДНК существует в форме двухцепочечной спирали, причем соединение одноцепочечных фрагментов в пары происходит однозначно - соединяются только отрезки, последовательности которых комплементарны (говорят также, что они сочетаются как ключ и замок).

Авторы методики подобрали условия синтеза таким образом, что в реакционной смеси происходило эффективное объединение одноцепочных фрагментов. Сформировавшиеся двухцепочечные отрезки ученые помещали в клетки кишечной палочки Escherichia coli, где они объединялись в более длинные фрагменты. В разработанной учеными системе они могли отбирать только те бактериальные клетки, в которых сборка итоговых фрагментов прошла правильно. На последней стадии процесс эти фрагменты объединялись так, чтобы получить митохондриальный геном мыши.

Пока авторы не проверяли, "работает" ли собранный геном, однако, по их словам, предложенный процесс намного более точен, чем сборка из коммерчески синтезируемых длинных фрагментов (сейчас ученые могут заказать синтез длинных - вплоть до полногеномных - последовательностей у биотехнологических компаний).

Недавно коллектив ученых под руководством того же исследователя, что и в данной работе - Дэниеля Гибсона (Daniel Gibson) - получил бактерию с полностью синтетическим геномом. Авторы химически синтезировали геном паразитического микроорганизма Mycoplasma mycoides и вставили его в клетку родственной бактерии Mycoplasma capricolum. Итоговый организм обладал всеми признаками M. mycoides, что подтверждало тот факт, что искусственный геном "прижился". Подробнее об этой работе можно прочитать здесь.