Техника и электроника

Швейцарские ученые впервые получили действующий генетический код, разработанный компьютером. В его основе лежит дешифрованный геном бактерии Caulobacter crescentus, который подвергся глубокой оптимизации. Сейчас он существует в виде компьютерной модели, по которой собраны пробные отдельные молекулы ДНК. Если поместить их в соответствующие условия – зародится новая, рукотворная жизнь.

Первые успехи по цифровой редакции генома были получены еще десять лет назад, командой под руководством генетика Крейга Вентера. Как и тогда, сегодня ученые берут оригинальный сложный геном, в котором заведомо присутствует «мусорная ДНК», и пытаются «оптимизировать» его архитектуру. У той же бактерии C. Crescentus из 4000 генов лишь 680 имеют реальное значение. Поэтому специалисты просто убрали «лишнее», чтобы посмотреть, что получится.

И даже такой урезанный геном можно уменьшать далее, если учесть, что один и тот же эффект или функция, закодированы разными последовательностями аминокислот, которые можно сократить. Заслуга швейцарцев в том, что они разработали алгоритм, по которому компьютер рассчитал «идеальную ДНК», объем которой в 6 раз меньше оригинала. Она совершенно не похожа на исходный вариант, но выполняет те же базовые функции.

Для проверки ученые вырастили бактерии с элементами реальной и синтетической ДНК, после чего начали «отключать» оригинальные гены. Организм переходил на использование искусственных и поддерживал работу базовых функций – питание, размножение, защита. О полной замене ДНК речи пока не идет, из 680 «обновленных» генов сработали лишь 540, но уже в геноме версии 3.0 ученые обещают исправить все огрехи. И тогда, в теории, можно будет создавать синтетические формы жизни со строго заданными свойствами.