Caulobacter ethensis-2.0 je prvním syntetizovaným genomem z počítače

Švýcarský tým laboratoře Beata Christena z techniky ETH Zurich pozoruhodně propojil digitální genomiku se syntetickou biologií. Použili algoritmus pro design kompletního bakteriálního genomu, společně se syntézou DNA, a vytvořili kompletní počítačově navržené genomy ve fyzické podobě. Jejich cílem je v této fázi studium vlastností DNA na molekulární úrovni.

Do budoucna se chtějí soustředit na využití digitální genomiky a syntetické biologie pro analýzu genů v genomu a vytipování genů, které by byly nezbytně nutné pro syntetické organismy. Takové organismy by se následně mohly uplatnit v pokročilých technologiích chemie, medicíny i zemědělství a průmyslu.

Christen a jeho spolupracovníci syntetizovali kompletní bakteriální genom „Caulobacter ethensis-2.0“, což je první fyzicky vytvořený genom, který kompletně vznikl na počítači. Neznamená to ale, že by byl zhola vymyšlený. Jak jeho název napovídá, jeho tvůrci vycházeli z genomu sladkovodní bakterie. Ten upravili, aby byl co nejvíce vhodný pro syntetizování a ořezali jej do podoby minimálního genomu s nezbytnými funkcemi.

Během procesu tvorby zmíněného digitálního genomu celkově nahradili více než jednu šestinu ze zhruba 800 tisíc „písmen“ DNA původního genomu. Nakonec genom syntetizovali v podobě jediné obrovské molekuly DNA prstencového tvaru. Tento digitálně syntetický genom zatím není umístěný v bakteriální buňce, ale badatelé mohli testovat funkci genů a sekvencí, které genom „Caulobacter ethensis-2.0“ obsahuje.

V těchto experimentech vyšlo najevo, že přibližně 580 ze 680 genů tohoto genomu, čili asi 85 procent, skutečně funguje. Na tento výzkum nepochybně brzy naváží další podobné projekty digitálně syntetických genomů.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: