Ученые создали первые в истории «полусинтетические» организмы путем размножения бактерий E. coli с расширенным генетическим кодом. В то время как каждое живое существо на Земле формируется по данным ДНК-кода, которое состоит из четырех оснований (в виде букв G Т, С и А), но эти модифицированные бактерии E. coli имеют совершенно новый тип ДНК, с двумя дополнительными основаниями X и Y в генетическом коде.
Команда, возглавляемая Фломом Ромесбергом из института Скриппса в Калифорнии, спроектировала синтетические нуклеотиды — молекулы, которые служат строительными блоками для ДНК и РНК — с дополнительной парой оснований, которые успешно вставили в генетический код кишечной палочки. Теперь у нас есть первый в мире полусинтетический организм, состоящий из двух натуральных базовых пар и дополнительной «чужой» пары оснований, и Розенберг и его команда подозревают, что это только начало для этой новой формы жизни.
«С практически неограниченной способностью поддерживать увеличение объема информации, оптимизированные полусинтетические организмы теперь обеспечивает устойчивую платформу для создания организмов с совершенно неестественными качествами и возможностями, которые невозможно найти нигде в природе», — сообщают исследователи: «Это полусинтетический организм представляет собой устойчивую форму полусинтетической жизни, и закладывает основу для дальнейшего развития усилий.»
Еще в 2014 году группа объявила, что они успешно создали синтетическую ДНК с парой искусственных оснований — из молекул X и Y — и она может быть включена в живой организм. С тех пор они работали над получением модифицированных бактерий E.coli, которые способны не только принимать искусственные пары оснований ДНК, но и удерживать его на протяжении всей своей жизни. Изначально спроектированные бактерии были слабыми и болезненными, и вскоре умирали, после получения новых пар оснований, потому что они не могли удержать их.
За несколько лет работы команда разработала три метода для инженерии новой версии бактерии E.coli, которые способны удержать новые пары оснований на неопределенный срок, что бы позволило им нормально жить.
Первым шагом стало создание улучшенной версии инструмента для транспортировки нуклеотидов, который транспортирует куски искусственной пары оснований в ДНК бактерии и вставляет его в нужное место в генетическом коде.
Затем команда использовала революционный инструмент редактирования генов для инженерии кишечной палочки, который позволял не определять X и Y молекулы как захватчика.
Теперь ученые сообщают, что молекулы E.coli являются здоровыми, более автономными и способны хранить больше информации в течение неопределенного срока.
Некоторые считают, что появление такой беспрецедентной «чужой» формы жизни может со временем иметь далеко идущие этические, правовые и нормативно-правовые последствия. Но Розенберг говорит нет необходимости для беспокойства просто нет, потому что это всего лишь пара искусственных оснований для одного вида бактерий.
