Американские биологи создали дрожжевую культуру

Американские биологи создали дрожжевую культуру, клетки которой содержат как обычные, так и синтетические хромосомы – «дрожжи Франкенштейна» содержат «ключ» эволюции SCRaMbLE, который позволяет удалять или перемещать отдельные гены внутри этих хромосом и «конструировать» клетки-мутанты, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа ученых под руководством Джефа Боека из университета Джона Гопкинса в городе Балтимор (США) полагает, что их исследование является лишь первым шагом на пути к появлению полностью «синтетических» дрожжей. Это не первая попытка создать искусственный организм – в 2010 году биологи из Института Крэйга Вентера (Craig Venter) «вдохнули жизнь» в так называемую «синтию» – полный аналог бактерии Mycoplasma mycoides.

Боек и его коллеги удалили все «лишние» фрагменты из шестой и девятой хромосомы дрожжей – концевые элементы и мобильные элементы генома, составленные из так называемой «мусорной» ДНК. Кроме того, они присоединили к генам специальную генетическую последовательность – основу системы SCRaMbLE, которая позволяет «вырезать» ненужные участки или менять гены местами при помощи специального фермента – Cre-рекомбиназы. Ученые модифицировали ген рекомбиназы таким образом, чтобы она включалась только в случае, если в клетке появлялся эстроген – женский гормон.

Биологи собирали искусственные хромосомы в два этапа – сначала они подготовили полную последовательность нуклеотидов – букв ДНК, при помощи компьютерной программы, а потом собрали ее по частям при помощи бактерий и соединили их химическим путем.

Ученые «отредактировали» примерно 15% нуклеотидов в шестой хромосоме, и 20% – в девятой. Биологи пересадили полученные хромосомы в клетку грибка и вырастили несколько популяций «дрожжей Франкенштейна». Большая часть этих грибков погибла из-за дефектов в искусственных хромосомах, но некоторые линии дрожжей смогли выжить. Некоторые из них унаследовали только шестую хромосому, а другие – шестую и девятую хромосомы.

Ученые поместили эти микроорганизмы в питательную среду и вырастили несколько колоний грибков. Биологи сравнили экспрессию генов в геномах новых и диких дрожжей. Как правило, большинство генов в «дрожжах Франкенштейна» не отличались от аналогичных участков в «нормальном» геноме грибков. С другой стороны, гены, расположенные у края хромосом, были активнее своих обычных «коллег».

И наконец, исследователи ввели в клетки дрожжей некоторое количество эстрогена и проверили, как работает система SCRaMbLE. Оказалось, что после всплеска мутаций выжил лишь 1% популяции грибков, у которых были заменены обе хромосомы. Дрожжи с искусственной 6 хромосомой не пострадали, так как «помеченные» гены в этой хромосоме не являются критически важными.

Авторы работы полагают, что такие микроорганизмы и механизм SCRaMbLE могут использоваться как для изучения свойств отдельных генов, так и для выращивания новых сортов дрожжей с заданными свойствами.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Американские биологи создали дрожжевую культуру

Биологи смогли превратить клетки кожи в кровь

Ученые разработали простой метод получения человеческих клеток крови путем...
Журнал

Биологи вычислили рекордсмена по гениталиям

Самыми большими яичками среди всех особей мужского пола, обитающих на Земле...
Журнал

Биологи вывели полностью женский вид ящериц

Питер Бауманн (Peter Baumann) с коллегами из Института Стауэрса воссоздали в...
Журнал

Биологи открыли механизм материнского проклятия

Биологи из Университета Монаша (Австралия) и Университета Уппсалы (Швеция...
Журнал

Биологи предложили лечить диабет при помощи света

Генетики сумели контролировать уровень сахара в крови мышей при помощи при...
Журнал

Биологи предложили способ лечения старческой забывчивости

Американские биологи выяснили, что старческая забывчивость у приматов и людей...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Знаки Зодиака, у которых самая сильная энергетика
Трехцветная кошка в доме: приметы