Первый геном, созданный с помощью компьютера

Все существующие версии генома организмов хранятся в базе данных Национального центра биотехнологической информации в США. Недавно в базе появился новый геном – Caulobacter ethensis-2.0. Это первый в мире полностью компьютерный геном живого организма. Хотя он был получен в виде молекулы ДНК, соответствующего организма еще не существует.

C. ethensis-2.0 основан на геноме хорошо изученной и безвредной пресноводной бактерии Caulobacter crescentus, обитающей в родниковой воде, реках и озерах. Её геном содержит 4000 генов, но только около 680 из них имеют значимость для выживания в лаборатории. Чтобы синтезировать сегменты искусственного генома и собрать их воедино, ученые радикально упростили последовательность генома Caulobacter crescentus, не изменяя фактическую генетическую информацию. Они внесли много небольших изменений в существующий геном и в итоге полностью переписали его, получив новую последовательность букв ДНК.

Чтобы проверить функциональность созданного ДНК, ученые создали штаммы бактерий, содержавшие как природный геном Caulobacter, так и сегменты нового искусственного генома. Отключив несколько естественных генов, исследователи обнаружили, что около 580 из 680 искусственных генов были функциональными. В будущем данный механизм можно использовать для создания синтетических микроорганизм, чтобы производить сложные фармацевтически активные молекулы или витамины. Ещё одной сферой применения может стать производство ДНК-вакцин.