E. coliImage: IDKlab (Wikimedia Commons)
Wissenschaftler erstellt, eine Variante der E. coli-Bakterien mit einem vollständig synthetischen Genom, nach einem neuen Papier.
Gebäude und Austausch der große Genom wurde doch nur ein Ziel, das team vom Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, UK. Sie hoffen, dass die entstandenen Bakterien würde eine verringerte Anzahl der möglichen DNA-Basenpaar-Kombinationen, um die 20 Aminosäuren. In der Zukunft, die jetzt veralteten Sequenzen verwendet werden könnten, zu produzieren, nie-vor-gesehen, Aminosäuren und Proteine.
Die Stoßrichtung des Papiers war nicht nur für den Umbau einer Bakterien genetische code, sondern zu vereinfachen, Redundanzen, um mehr genetische code für das erstellen von benutzerdefinierten Genome. Der genetische code ist geschrieben in vier Buchstaben: A, T, C und G, die stellen die Moleküle Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. Diese Nukleotide können anordnen 64 drei-Buchstaben – “codons”, die meisten davon entsprechen einer Aminosäure, die Bausteine der Proteine, die es ermöglichen, das Leben zu funktionieren. Alle, aber zwei der Aminosäuren, die codiert sind durch mehrere Synonyme codons. Die Forscher wollten sehen, ob Sie umschreiben könnte die E. coli-Bakterien-Genom mit weniger codons, wie umschreiben Sie das Wörterbuch, sondern repräsentiert alle harte “k” – sounds nur mit den Buchstaben k, statt manchmal mit c oder f als die englische Sprache hat.
Die Herstellung des Genoms erforderlich, zunächst die Ausarbeitung. Der Forscher entwickelt ein Genom, wo Sie ersetzt zwei codons Kodieren für die Aminosäure Serin mit Synonymen und Tat das gleiche mit dem stop-codon, was sagt zelluläre Funktionen aus, wenn Sie zu Lesen aufhören einem DNA-Strang, während den Aufbau eines proteins. Die Forscher Bauten Ihre DNA mit den verschiedenen Labor-Techniken bereits eingesetzt, in der synthetischen Biologie. Schließlich musste Sie ersetzen die Bakterien das genetische material mit der künstlichen DNA. Sie konnte nicht nur alle über—Sie musste brechen, Ihr Genom in Stücke, langsam Umpflanzen häppchenweise in lebenden Bakterien, bis Sie abgelöst hatte das gesamte Genom von E. coli, so das Papier in Nature veröffentlicht.
E. coli überlebt, obwohl Sie wuchsen langsamer und waren länger, laut New York Times-Berichterstattung. Aber der neue E. coli-Zellen beruhte auf nur 61, anstatt insgesamt 64 codons.
Es war eine tour de force, ein Wissenschaftler sagte Gizmodo. “Für diejenigen von uns, die arbeiten in der synthetischen Genomik, es ist die überschrift, spannende Sache; Sie synthetisiert, gebaut, und zeigten, dass eine 4-Mio-base-paar synthetische Genom arbeiten konnte”, Tom Ellis, Direktor des Zentrums für Synthetische Biologie am Imperial College London, der überprüft das Papier, sagte Gizmodo. “Es ist mehr, als irgendjemand zuvor getan hatte.”
Science-fiction-Spekulationen beiseite, es gibt mehrere mögliche Verwendungen eines synthetischen Genoms wie diese. Es gibt offensichtlich biotechnologische Anwendungen—entfernen der Redundanzen können die Forscher zusätzliche codons zu Experimentieren, die potentiell zur Entwicklung neuer, Aminosäuren, Proteine und Bakterien, die neue Sachen machen. Die codon-swap ist auch eine firewall gegen Viren, die versuchen könnten, Sie zu entführen die Zelle, sagte Ellis. Es ist ein sich schnell entwickelndes Feld, und dies ist nur eine von mehreren Gruppen in der Mitte der Durchführung dieser Arten von Genom-swaps.
Die Methoden, die die Forscher verwendet, um swap-Genom “eine Blaupause für die Zukunft Genom-Synthese”, so das Papier. Und als Nächstes hoffen die Forscher, um herauszufinden, wie viel mehr könnten Sie optimieren das Genom von E. coli, als auch, was Sie tun können, mit den codons, die Sie freigemacht haben.
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