Создана машина для ускорения эволюции микроорганизмов

Сотворена машина для ускорения эволюции микробов

Достигнуть фуррора группе Фаррена Айзекса (Farren Isaacs ) из Гарвардской мед школы посодействовал новый подход к генной инженерии, ставшей одной из главных методик биотехнологов в последние годы. Этот способ позволяет, малость изменяя нуклеотиды в генах либо группах генов, добиваться улучшения старенькых либо возникновения совсем новых параметров микробов. До сего времени ученые использовали так именуемую поочередную стратегию конфигурации генов, когда каждое новое изменение ДНК делается поочередно вереницей, а конфигурации параметров микробов отслеживаются на каждом шаге.

Такая стратегия очень трудоемка и просит множества времени. Более того, изменение 1-го гена может воздействовать на работоспособность другого, а мутация в 3-ем может стопроцентно поменять функционирование уже модифицированных генов, как замедлить, так и напротив ускорить. Все эти трудности устройства ДНК пока не позволяют ученым выработать некоторую общую теорию генной инженерии, а поэтому в случае каждой новейшей биотехнологической задачки исследователям приходится добиваться подходящей функциональности микробов способом проб и ошибок.

Команда Айзекса развила этот подход, сделав его необыкновенно продуктивным. Ученые возлагали надежды вынудить бактерии Escherichia coli создавать в огромных количествах биоорганическое соединение ликопин. Это соединение встречается в томатах и обладает антиоксидантными качествами. Оно родственно большенному количеству хим веществ, используемых в противораковых терапиях. Заместо того, чтоб проводить единичную подмену в геноме в процессе каждого из поочередных шагов генного модифицирования, ученые решили вводить в штаммы сходу огромное количество мутаций, при этом случайным образом.

Природные штаммы создают ликопин в очень маленьких количествах, при всем этом ученым понятно, что за синтез этого хим соединения отвечают 24 разных гена из 4500 генов E.coli. В собственной работе ученые приготовили несколько синтетических вариантов каждого из этих 24 генов, выделив уникальные последовательности из природного штамма, разделив их на отрезки в 90 нуклеотидов (единичных «букв» ДНК) и снабдив каждый отрезок какой или мутацией — подменой, добавлением либо удалением того либо другого нуклеотида. Разработанная ими эволюционная установка позволяет ввести эти варианты в геном микробов в автоматическом режиме. Это внедрение происходит случайным и неконтролируемым образом в итоге чего некие бактерии перестают синтезировать ликопин, а некие получают возможность синтезировать его еще эффективнее.

Отследить за этой способностью микробов можно так же автоматом при помощи прибора, фиксирующего интенсивность расцветки штаммов, потому что ликопин имеет красноватый цвет. После первого шага прибор автоматом отбирает штаммы, более отлично синтезирующие ликопин (с более броской расцветкой), и цикл внедрения в бактерии новых случайных мутаций повторяется вновь.

В конечном итоге за три денька непрерывной работы установки по внедрению случайных мутаций в E.coli ученые смогли вынудить бактерии создавать ликопин в 500 раз эффективнее, чем природные штаммы.

«Мы ускорили эволюцию микробов за счет искусственно введенных мутаций и тестирования 15 млрд генетических вариантов E.coli. При помощи поочередного процесса генного модифицирования эта работа растянулась бы на годы», — произнес Харрис Ванг (Harris Wang) один из соавторов статьи, слова которого приводит пресс-служба Гарвардской мед школы.

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x