Если нетрудно, скопируйте сюда для затравки что-нибудь.

Крейг Вентер и искусственная жизнь

Сначала пару слов о Крейге Вентера

Это такой харизматичный дядька, которого половина научного мира сильно недолюбливает за излишнюю активность и называет бессовестным конъюнктурщиком , а другая сильно уважает, хоть он и нервный. То он нагло влезет в программу секвенирования человеческого генома с новой идеей супербыстрого shotgun- секвенирования и портит всю малину медленного и вдумчивого освоения грантов. Потом со скандалом уходит из фирмы Celera Genomics и едет кататься на яхте Sorcerer II по маршруту Дарвина, при этом по ходу вылавливая из океанов вирусы сетями. Покатался и открыл новые 1000 микроорганизмов и вирусов, которые плавают в водах океана.

Пока катался, дочитали его личный геном. Геном выложили в сеть в виде интерактивного постера для особо любопытных. Вызов? Вызов. После этого Вентер организовывает свой Craig Venter Institute и ставит перед собой новый челендж - синтетическая геномика.

Зачем все это? Во-первых, это даст ответ на вопрос, действительно ли мы правильно понимаем основу жизни, как работу реплицирующегося генома в мешке с ферментами, то есть клетке? Во-вторых, если это так, это даст возможность создавать организм с точно заданными свойствами. Не зря в институте Вентера тема синтетической геномики привязана к биоэнергетике. Цель - создать искусственный организм, способный насинтезировать что-то энергетически полезное. Топливо, например.

Краткая предистория.
Прежде чем создавать что-то новое, надо разобраться, как работает уже готовое. В 1977 году был просеквенирован впервые геном бактериофага X174, а уже в 1995 году полностью прочитан первый бактериальный геном Haemophilus influenzae. Одновременно накапливался материал о роли многих генов в этом геноме. В то же время прочитан геном бактерии Mycoplasma genitalium . Оказалось, что эта бактерия содержит самый маленький геном из всех известных микроорганизмов, который кодирует всего 485 белков. Вентер взялся к созданию так называемого минимального генома. Из генома Mycoplasma genitalium по очереди выключались гены и оказалось, что если из 485 вырезать сотню, то бактерия все еще способна жить и размножаться. Итого, минимальный геном организма, который может размножаться, теоретически может содержать всего 382 гена. Этого достаточно.

Вторая задача, которая стояла перед криэйторами, проверить возможность пересадки геномов из одного вида бактерии в другой. На этот раз пришлось переключиться с Mycoplasma genitalium на Mycoplasma mycoides. Mycoplasma genitalium характеризуется слишком медленным ростом у условиях in vitro. Итак, в 2007 году удалось провести успешную трансплантацию генома из Mycoplasma mycoides в Mycoplasma capricolum. Я не буду вдаваться в детали, скажу только, что пришлось повозиться, но получилось.

Итого, по факту у нас представления о минимальном геноме, а также разработан метод трансплантации геномов. Кроме того, искусственный синтез генов вполне себе лабораторная рутина, как и сборка их в кучу. Создания искусственного организма был только вопросом времени.

Сначала искусственно насинтезировали нужные гены минимального генома и встроили их в кассеты длинной в 1000 нуклеотидов для размножения в E.coli. Затем собрали их в куски побольше по 10 тыщ нуклеотидов, затем в куски по 100 тыщ, и, наконец, собрали его окончительно в дрожжах и перенесли в бактерию Mycoplasma mycoides оклематься. Конечный размер генома, который назвали JCVI-syn1.0 (JCVI от John Craig Venter Institute) составил около 1 млн отдельных нуклеотидов, который затем трансплантировали в клетку Mycoplasma capricolum из которой предварительно удалили родной геном, как делали раньше. Главная технологическая трудность работы - это постоянная перепроверка и перепрочитка синтетических молекул ДНК. Дело в том, что в процессе сборки отдельные нуклеотиды могут мутировать и тогда ничего не получится.

Что получилось. Клетка Mycoplasma capricolumу нас уже была, внимание, ее никто не создавал искусственно, взяли готовую, созданную всевышним. Из нее толко вытряхнули собственное геномное содержимое и внедрили JCVI-syn1.0, после чего клетка успешно считала геном, насинтезировала того, чего надо и начала размножаться. Затем этот геном из нее опять выделили и перечитали. Оказалось, что за время синтеза и трансплантации смутировало 8 новых нуклеотидов, впрыгнул мобильный элемент генома - транспозон из E.coli и произошло 85 удвоений генов, при этом вырубились 2 гена, которые очевидно не явились критическими.

Перспективы.
Предоставлю слово самому Вентеру. If the methods described here can be generalized, design, synthesis, assembly, and transplantation of synthetic chromosomes will no longer be a barrier to the progress of synthetic biology. We expect that the cost of DNA synthesis will follow what has happened with DNA sequencing and continue to exponentially decrease. Lower synthesis costs combined with automation will enable broad applications for synthetic genomics. We have been driving the ethical discussion concerning synthetic life from the earliest stages of this work. As synthetic genomic applications expand, we anticipate that this work will continue to raise philosophical issues that have broad societal and ethical implications. We encourage the continued discourse.

(вольный перевод): Если обобщить описанные здесь методы, то дизайн, синтез, собрание и трансплантация синтетической хромосомы больше не будут препятствием для прогресса синтетической биологии. Мы ожидаем, что с расходами на синтез ДНК произойдет то, что произошло со стоимостью секвенирования ДНК, которое по-прежнему экспоненциально уменьшается. Низкие расходы на синтез в сочетании с автоматизацией позволит найти широкое применение для синтетической геномики. Мы вели этические дискуссии о синтетической жизни с самых ранних этапов этой работы. Мы также ожидаем, что с расширением возможностей применения синтетического генома, будут подниматься философские вопросы, которые имеют широкие социальные и этические последствия. Мы воодушевленно потираем ручки в продолжение дискурса (демонически ржет).

Затем этот геном из нее опять выделили и перечитали. Оказалось, что за время синтеза и трансплантации смутировало 8 новых нуклеотидов, впрыгнул мобильный элемент генома - транспозон из E.coli и произошло 85 удвоений генов, при этом вырубились 2 гена, которые очевидно не явились критическими.

Вот это самая интересная часть истории

искусственный синтез генов вполне себе лабораторная рутина, как и сборка их в кучу. Создания искусственного организма был только вопросом времени.
Сначала искусственно насинтезировали нужные гены

то есть есть геном и есть все остальное. геном заменяют. и они начинают сражаться. прямо как в фантастике когда человеку меняют личность. они сражаются, н выигрывает геном (старые белки и прочая проигрывают). Но интересен численный исход баталии: геном с протеомом повоевали и пришли к некоему консенсусу, в результате и геном тоже изменился (смутировало 8 новых нуклеотидов, впрыгнул мобильный элемент генома - транспозон из E.coli и произошло 85 удвоений генов, вырубились 2 гена).

Мне другое непонятно. Как создали искусственную ДНК ? Неужели набор химических элементов может начать жить ? Почему тогда не начинают жить кристаллы ? Отличие живого от неживого вопрос философский а не технологический.

вообще-то то что создано это фактически вирус. и внедлили его в бактерию. а вирус это не живое существо по большинству сегодняшних определений

Кстати, на мой взгляд третьи сутки обсуждаемое в научном мире событие - не является открытием, а пример - технологического прорыва ( биотехнологического )

В nature непонял

вирус не считается живым существом согласно большинству определений.
бактерия уже считается, и более высокие организмы, а вирус не считается

Тогда что есть признак и критерий жизни ?

определений много, они разные, можете порыскать по инету, выбрать на свой вкус парочку. но почти все они требуют как одно из условий чтобы живое существо могло размножаться. а вирус самостоятельно размножаться не может

Что кроме нуклеиновых кислот необходимо для жизни ?

нуклеиновые кислоты вообще не являются необходимым условием. жизнь может быть построена и по другому принципу. вы поищите определения, они есть в интернете

Ну хоть натолкните меня на нужный путь

Ну хоть натолкните меня на нужный путь

Игорь, не натолкнут. У них цель - не наталкивать, а заталкивать. В моей теме я поднял этот вопрос. Круто все будет разворачиваться и давать сумасшедшие перспективы Л-В Генетики.

вы имеете что-то сказать про бактерию Крейга Вентера?

А Вы имеете что-то сказать, кроме газетных заметок? Есть что- нибудь еще- или только журналистский разгон?

Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
Daniel G. Gibson,1 John I. Glass,1 Carole Lartigue,1 Vladimir N. Noskov,1 Ray-Yuan Chuang,1 Mikkel A. Algire,1 Gwynedd A. Benders,2 Michael G. Montague,1 Li Ma,1 Monzia M. Moodie,1 Chuck Merryman,1 Sanjay Vashee,1 Radha Krishnakumar,1 Nacyra Assad-Garcia,1 Cynthia Andrews-Pfannkoch,1 Evgeniya A. Denisova,1 Lei Young,1 Zhi-Qing Qi,1 Thomas H. Segall-Shapiro,1 Christopher H. Calvey,1 Prashanth P. Parmar,1 Clyde A. Hutchison, III,2 Hamilton O. Smith,2 J. Craig Venter1,2,*

We report the design, synthesis, and assembly of the 1.08-Mbp Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a Mycoplasma capricolum recipient cell to create new Mycoplasma mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including watermark sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication.

1 The J. Craig Venter Institute, 9704 Medical Center Drive, Rockville, MD 20850, USA.
2 The J. Craig Venter Institute, 10355 Science Center Drive, San Diego, CA 92121, USA.

нет, инсайда нет, если об этом вопрос. с крэйгом вентером не знаком

Во первых этот опыт напечатан в рецензируемом журнале или нет ... есть независимые экспертизы или нет .. есть повторение результатов или нет ..

Во первых этот опыт напечатан в рецензируемом журнале или нет ... есть независимые экспертизы или нет .. есть повторение результатов или нет ..