Впервые создана искусственная форма жизни
Кудесники от науки сотворили наконец то, о чём говорили несколько лет: способную к размножению живую клетку, генетический код которой с нуля собран в лаборатории из химикатов и под присмотром компьютеров. Прорыв в синтетической биологии разными людьми воспринят неоднозначно – восторг от перспектив смешивается с мыслями о джине, выпущенном из бутылки.
Один из ведущих учёных в области генной инженерии — Крейг Вентер (Craig Venter) и его институт (JCVI), как давно обещали, представили образчик искусственной жизни: первую в мире клетку, успешно управляемую полностью синтезированным геномом.
К этому достижению Вентер и его коллеги шли 15 лет. Так, ранее JCVI отметился первой трансплантацией полного генома между видами, открытием генома одного биологического вида внутри генетического кода другого существа, построением с нуля из простых реактивов полного генома бактерии, содержащего почти 600 тысяч пар оснований, и первой двойной трансплантацией генома между представителями разных надцарств.
Все эти шаги послужили опорными элементами для технологии внедрения искусственного генетического кода в клетку-хозяина (а это была Mycoplasma capricolum), у которой биологи удалили собственную ДНК.
В результате клетка преобразилась и стала выглядеть и вести себя точно как бактерия, определяемая новым геномом. Она даже смогла размножаться, что принципиально.
Тесты показали — имплантированный синтетический код транскрибировался в РНК, создавая новые белки.
Чтобы убедиться, что клетки с имплантированным искусственным геномом действуют, учёные пронаблюдали за рядом их поколений, размножавшихся в чашках Петри (фото Daniel G. Gibson et al./Science).
За образец кода учёные взяли гены бактерии Mycoplasma mycoides (1,08 миллиона пар нуклеотидов), но исследователи не стали заимствовать готовые хромосомы у живой клетки, а сами собрали искусственный геном «из кирпичиков» (используя бутылочки с химическими соединениями) по расшифрованной ранее и записанной в компьютер последовательности.
Более того, они внесли в него ряд намеренных изменений и вставок — «водяных знаков», полиморфизмов и мутаций, потому новый геном и искусственная клетка получили название Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0.
«Это первый случай, когда синтетическая ДНК полностью контролирует клетку», — заявил Вентер. Он полагает, что в конечном счёте такие работы приведут к конструированию клеток, выполняющих полезные функции — от синтеза лекарств до топлива. «Я думаю, они приведут к новой промышленной революции», — добавил учёный.
(Детали сенсационной работы раскрывают статья авторов эксперимента в Science, редакционная статья в том же журнале, пресс-релиз института и страница проекта.)
Биологи даже секвенировали ДНК вновь образованных организмов, чтобы доказать – перед нами всё тот же искусственный код и никакого кода исходной клетки (фото Daniel G. Gibson et al./Science).
Ряд специалистов в этой связи напоминает о потенциальной опасности, мол, никто не знает в точности, что случится, если синтетические клетки попадут в природу. Об этом, в частности, говорит Хелен Уоллес (Helen Wallace) из британской организации GeneWatch UK, следящей за развитием событий в области генетических технологий.
«Выпуская искусственные бактерии в районе загрязнения окружающей среды с целью очистки, на самом деле вы выпускаете новый вид загрязнения». «Он не Бог, — продолжает Уоллес, упрекая Крейга, — он фактически ведёт себя как человек, пытаясь получить прибыль от денег, вложенных в технологию и избежать регулирования, которое ограничило бы её использование».
Сам же Крейг не устаёт повторять, что готов к открытым дискуссиям по этической стороне синтетической биологии. О рисках и выгодах достижения JCVI споры будут идти ещё долго.
Discovery: Создание синтетической жизни (2010)
