Ученые впервые синтезировали в лаборатории ДНК дрожжей

Исследователи выбрали дрожжи, чтобы продемонстрировать возможности производства продуктов питания в лаборатории, что очень важно в условиях меняющегося климата.

«Это знаменательный момент в синтетической биологии», — говорит молекулярный микробиолог Сакки Преториус из Университета Маккуори. — «Мы добавили последний кусочек головоломки, которая занимала исследователей синтетической биологии уже много лет. Это не означает, что мы можем начать выращивать полностью искусственные дрожжи с нуля, но это означает, что живые дрожжевые клетки потенциально могут быть полностью закодированы в лаборатории».

Исследователям пришлось потратить немало времени и усилий на отладку 16-й и последней синтетической хромосомы дрожжей (названной SynXVI), прежде чем геном заработал так, как нужно.

Для выявления и устранения проблем в хромосоме использовались различные инструменты редактирования генов, в том числе основанные на CRISPR. Например, нужно было заставить дрожжи правильно использовать глицерин в качестве источника энергии при высоких температурах, что ученые хотели бы сделать для повышения жизнестойкости дрожжей.

Еще одна проблема, с которой столкнулась команда, связана с генетическими маркерами, которые используются для идентификации и отслеживания ДНК внутри генома. Оказалось, что расположение этих маркеров имеет большое значение — неправильное расположение может повлиять на поведение клеток.

«Одним из наших ключевых открытий стало то, что расположение генетических маркеров может нарушить экспрессию важных генов», — говорит биолог-синтетик Хью Гоулд из Университета Маккуори.

Проект Sc2.0, частью которого является данное исследование, направлен не только на модификацию сельскохозяйственных культур. Те же принципы можно применить к лекарствам и материалам, ускорив их производство или сделав их более прочными.

Усилия в области генной инженерии становятся все более амбициозными и всеобъемлющими, и это еще один значительный шаг на этом пути.