Ученые снабдили бактерию рекордно коротким синтетическим геномом, который по компактности превосходит все аналоги в дикой природе.
Об этом говорится в статье американских ученых из Института Крейга Вентера (ИКВ), опубликованной в журнале Science.
Впервые полусинтетические бактерии были созданы в 2010 году. Тогда сотрудники ИКВ с нуля синтезировали геном бактерии Mycoplasma mycoides и вставили его в клетку другого вида этих микроорганизмов, M. capricolum, предварительно очищенную от ДНК. Получивший штамм оказался жизнеспособным и был обозначен аббревиатурой Syn 1.0.
На этот раз тот же коллектив пошел еще дальше и создал на основе Syn 1.0 более продвинутое поколение синтетических бактерий, Syn 3.0. Этот микроб несет в себе только самые необходимые гены – всего 473. Это почти на 50 генов меньше, чем у бактерии M. genitalium, обладателя самого короткого генома среди свободноживущих организмов, встречающихся в природе.
Чтобы создать Syn 3.0, ученые разбили гены его предшественника Syn 1.0 на 8 секций и затем удаляли все ненужное. Иногда это приходилось делать «методом тыка» - убирая один из генов, ученые смотрели, будет ли жить без него бактерия или нет. Этот метод позволил уменьшить число генов почти вдвое (у Syn 1.0 их число составляло 901).
Пока ученые не могут точно ответить, почему Syn 3.0 не может обойтись без тех или иных генов – всего неизвестны функции 149 генов из 473. Тем не менее, по своей жизнеспособности Syn 3.0 превосходит своего природного аналога M. genitalium с рекордно коротким геномом.
Если у M. genitalium длина генома составляет 600 тысяч пар нуклеотидных пар (н.п.) и его колония удваивается за неделю, то Syn 3.0 размножается гораздо быстрее. Несмотря на еще более короткий геном длиной 531 тысячу н.п., колония Syn 3.0 становится вдвое больше всего за 3 часа.
