: 19.02.2020
Сделан еще один шаг в создании искусственной жизни на Земле
В 2010 г. американские ученые впервые синтезировали живую клетку с искусственной ДНК: собрали геном одной бактерии и внедрили его в клетку бактерии другого вида. Сегодня благодаря успехам молекулярной биологии и развитию компьютерных технологий стало возможным создавать живые организмы с искусственным генетическим кодом и таким образом обеспечивать их необходимыми человеку свойствами и функциями. Хотя это звучит как научная фантастика, по крайней мере, некоторые ученые убеждены, что скоро искусственная жизнь станет реальностью
Каждое живое существо на Земле – звено в непрерывной цепи предков и потомков. Но скоро это может измениться, и среди нас будут обитать формы жизни, генетическая основа которых не будет передана им по наследству.
Идея вмешательства в геном живых организмов не нова. На протяжении многих лет люди изменяли отдельные гены растений и животных с помощью сначала методов селекции, затем более продвинутых биотехнологических методов и, наконец, современных методов редактирования генома.
Синтез полных геномов микроорганизмов с нуля еще несколько лет назад был невероятно трудоемким и дорогостоящим. Но сегодня достижения в области молекулярной и системной биологии, наличие баз данных многих тысяч последовательностей геномов широкого спектра организмов позволяет путем комбинирования и модификации известных генетических функций создавать микроорганизмы с новыми характеристиками. Использование компьютерных алгоритмов позволяет упрощать геномы, так, чтобы их было легче создавать, и уже существуют прототипы таких искусственных бактерий. Методы синтеза ДНК также стали намного более эффективными, и специалисты по биоинженерии теперь могут «печатать» молекулы ДНК прямо на кремниевом чипе.
Все это делает реальной возможность проектировать геномы с нужными свойствами и внедрять их в бактериальные клетки для применения в медицине, промышленности или сельском хозяйстве. Например, искусственные бактерии можно использовать для производства вакцин. Можно создать безвредные для человека бактерии, которые будут нести на своей поверхности фрагменты патогенов и смогут научить иммунную систему эффективно распознавать эти патогены и защищаться от них. Разработка таких вакцин может быть дешевле и быстрее, чем производство вакцин обычным способом, что особенно важно в случаях необходимости сделать это быстро, например, при создании вакцин для профилактики сезонного гриппа, а также при вспышках вновь возникающих заболеваний, таких как коронавирус Covid-2019.
Еще одна область применения искусственных бактерий – клеточная диагностика и терапия. Например, можно создать бактериальные клетки, которые будут обнаруживать раковые клетки в организме человека и атаковать их, производя активные вещества. Искусственные бактерии могут также вырабатывать определенные метаболиты в пищеварительном тракте пациентов, необходимые для лечения нарушений обмена веществ.
Помимо медицины бактерии с искусственным геномом можно приспособить для нужд биотехнологического производства сложных химических соединений, заменив ими технологические процессы, основанные в основном на ископаемом топливе. А одним из подходов к преодолению проблем сельского хозяйства является разработка искусственных почвенных микробов, способных защищать рассаду или производить удобрения для сельскохозяйственных культур непосредственно из азота, содержащегося в воздухе.
Фото: https://flickr.com
: 19.02.2020 
