Ученым впервые удалось создать искусственный геном и заставить живую клетку жить с этим генетическим кодом. Команда исследователей под руководством Крейга Вентера химическим путем синтезировала геном бактерии Mycoplasma mycoides и вставила его в клетку другого микроорганизма — Mycoplasma capricolum, из которой перед этим были удалены все гены. Полученная бактерия оказалась жизнеспособна, стала размножаться и вела себя как обычная бактерия Mycoplasma mycoides. Описание этой работы опубликовано в журнале Science.

До сих пор ученые умели только расшифровывать последовательность ДНК живых существ, а вот создать геном de novo (заново) еще никому не удавалось. Получение искусственного организма имеет не только научный интерес, но даже философский: создав жизнеспособное существо с использованием искусственной ДНК, ученые наглядно доказали, что жизнь можно получить из десятка баночек с реактивами. Теоретически этот тезис всем очевиден, но на практике никто никогда его напрямую не подтверждал.

Прежде чем рассказать о деталях незаурядного эксперимента Вентера и коллег, стоит напомнить, кто такой Крейг Вентер. Это своего рода медийная звезда, исследователь, известный не только в биологических кругах, но и широкой публике: впервые его имя зазвучало на рубеже нового тысячелетия, когда вовсю осуществлялся проект «Геном человека» — ученые всего мира коллективными усилиями пытались определить последовательность ДНК Homo sapiens. Несмотря на все старания, работа продвигалась медленно — проект стартовал в 1990 году, и за девять лет была целиком расшифрована всего одна маленькая хромосома. Вентер и специалисты созданной им компании Celera Genomics усовершенствовали технологии работы с ДНК и подключились к «Геному человека». В 2001 году черновая расшифровка генома была наконец завершена.

На расшифровке генома человека основатель Celera Genomics не остановился — его следующим амбициозным проектом (а Вентера интересуют только амбициозные проекты) стало создание организма с синтетическим геномом.

Казалось бы, ничего сложного здесь нет: надо лишь воссоздать уже известную нам последовательность букв генетического кода и вставить ее в подходящую клетку. Но на самом деле на этом пути исследователи сталкиваются со множеством трудностей — не в последнюю очередь потому, что пока ученые доподлинно не знают всех особенностей работы генома как комплексной системы. Это не просто цепочка букв. Нить ДНК каждого организма снабжена навешанными на нее молекулами-«маячками», так называемыми эпигенетическими маркерами, без которых считывание генома будет проходить некорректно. На то, чтобы научиться вносить в искусственный геном Mycoplasma mycoides необходимые маркеры, у исследователей ушел не один год.

Эксперимент по созданию жизни был спланирован так: ученые синтезируют геном какой-нибудь бактерии (назовем ее бактерией-донором, так как она дает исследователям последовательность своей ДНК) и вставляют его в клетку бактерии другого вида, из которой предварительно удаляют собственный геном (это будет бактерия-реципиент). Если получившийся организм живет, питается и размножается, а также в точности напоминает донорные бактерии, а не бактерии-реципиенты или что-то промежуточное, то эксперимент удался.
В качестве донора ученые выбрали бактерию-паразита Mycoplasma mycoides, отчасти из-за того, что у нее очень маленький геном — всего около миллиона «букв» (для сравнения: в геноме человека их 3 миллиарда). Реципиентом выступала родственная бактерия Mycoplasma capricolum. Самой сложной частью эксперимента был синтез целого бактериального генома: современные технологии не позволяют за раз получать такие длинные цепи. Чтобы преодолеть эту трудность, ученые синтезировали небольшие «кассеты» из ДНК, содержащие только часть генома Mycoplasma mycoides, а затем соединяли их вместе. Пока самым эффективным инструментом для объединения «кассет» являются живые организмы — никакие химические ухищрения не позволяют делать это столь же точно. Исследователи как мозаику складывали геном Mycoplasma mycoides сначала в клетках кишечной палочки, а потом, когда им удалось получить достаточно крупные куски ДНК, в клетках дрожжей.

В итоге им удалось по кусочкам собрать весь геном. «Запихнуть» его в очищенную от ДНК клетку бактерии-реципиента также было нетривиальной задачей.

Полученные бактерии-гибриды выглядели так же, как Mycoplasma mycoides, росли так же, как Mycoplasma mycoides, поглощали питательные вещества так же, как Mycoplasma mycoides, и размножались так же. Чтобы дополнительно убедиться в успехе эксперимента, ученые выделили из гибридных клеток белки, разделили их на фракции и сравнили полученную картину с тем, что получается при выделении белков из обычной Mycoplasma mycoides. Получилось то же самое. Сейчас созданные исследователями бактерии растут в лаборатории и ничем не отличаются от своих соседей из чашки Петри.
Читатель может спросить, а в чем же глубинный смысл экспериментов Вентера? Что дадут человечеству искусственно созданные бактерии? Авторы статьи объясняют суть своей работы так: отработанная ими технология получения жизнеспособных организмов, геномы которых созданы искусственно, в будущем позволит не только делать копии уже существующих в природе живых существ, как сегодня сделал Вентер, но и создавать абсолютно новые организмы, которые не входили в генеральный план Создателя, или природы, или эволюции — как хотите. И речь не обязательно идет о каких-то неведомых чудищах: имея на руках работающую методику, можно переписывать генетическую программу привычных организмов таким образом, чтобы они сочетали в себе максимальное число полезных признаков. Можно создать абсолютно новый организм, который, например, одновременно давал бы молоко, синтезировал антибиотики и при этом представлял собой всего лишь культуру клеток в пробирке.
_ttp://www.snob.ru/selected/entry/18858

Статья Е. Клещенко в "ХиЖ" об этой же работе

Это все равно, что завод, на котором выпускают болты, гайки, стальной прокат, отливают детали, делают лобовые и боковые стекла, шины, но не умеют из всего этого собрать автомобиль.
В надежде сделать автомобиль мы грузим детали в огромный контейнер и сбрасываем его с самолета, а потом ожидаем, что после удара об землю внутри контейнера будет новенький автомобиль.

Более интересен другой вопрос: как возникли вирусы? Если это предшественники живой клетки, они и являются "переходным звеном" между живим и неживым, если они являются результатом эволюции живой клетки, вопрос: "как это произошло?" не менее интересен.

…Например, запрещалось всерьез разговаривать о происхождении жизни на Земле. Табу это Зубр сохранил до конца жизни. Я слыхал уже в семидесятых годах, как в ответ на приставания какой-то дамочки о происхождении жизни на Земле - как, мол, это все было? - он набычился, засопел, зафыркал, а потом, пересилив себя, глуповато моргая, развел руками: "Я тогда маленький был, ничего не помню.- Потом утешающе добавил: - Спросите у Опарина, он знает точно"

Коллега, похоже аргумент из арсенала иеговистов они любят пример приводить, насчет Боинга, пролетевшего над свалкой и вызвавашего к жизни процесс самосборки нового Форда из запчастей)

По-моему главная проблема получения синтетической жизни состоит в том, что живой организм - не просто смесь довольно сложных веществ, но единая взаимосвязанная и саморегулирующая система. Мы можем синтезировать отдельные части системы, но не можем обеспечить их связь.

это шутка, но доля правды в этом есть. Мы не может сейчас всерьез говорить на эти темы - для этого мы слишком мало знаем. И еще у нас очень мало времени..

Более интересен другой вопрос: как возникли вирусы? Если это предшественники живой клетки, они и являются "переходным звеном" между живим и неживым, если они являются результатом эволюции живой клетки, вопрос: "как это произошло?" не менее интересен.

НАСАвское определение жизни. Жизнь - это химическая система способная к самоорганизации.
Вирус - супрамолекулярный комплекс способный самовоспроизводиться.

Коллега, похоже аргумент из арсенала иеговистов они любят пример приводить, насчет Боинга, пролетевшего над свалкой и вызвавашего к жизни процесс самосборки нового Форда из запчастей)

Более интересен другой вопрос: как возникли вирусы? Если это предшественники живой клетки, они и являются "переходным звеном" между живим и неживым, если они являются результатом эволюции живой клетки, вопрос: "как это произошло?" не менее интересен.

Более интересен другой вопрос: как возникли вирусы?

У меня создалось впечатление, что это шаг вперед, но совсем не прорыв.

По библии