Ученым впервые удалось создать искусственные дрожжи — вот что это значит

Исследователи из Университета Маккуори (Австралия) достигли важной вехи в синтетической биологии: впервые в истории они полностью собрали все 16 хромосом дрожжевого генома (Saccharomyces cerevisiae). Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Это первое создание полного синтетического генома эукариотического организма (то есть живого существа с ядром), что открывает путь к генной модификации более сложных организмов, включая пищевые культуры.

Почему это важно?

Синтезировать и правильно собрать все 16 хромосом дрожжей — сложная задача, так как требуется не только воссоздать их ДНК, но и обеспечить их работу внутри живой клетки.

До сих пор ученые могли создавать синтетические геномы только у простейших бактерий. Теперь же удалось перекодировать весь генетический аппарат дрожжей , которые широко используются в пищевой, фармацевтической и биотехнологической промышленности.

Для этого исследователи синтезировали и собрали последнюю, 16-ю хромосому (SynXVI), но перед этим столкнулись с рядом проблем:

Чтобы геном заработал, его пришлось «настраивать» как компьютерную программу. Ученые использовали технологию CRISPR генного редактирования, которая позволяет точно изменять ДНК организмов, вырезая, заменяя или добавляя нужные гены с высокой точностью для исправления ошибок. Также синтетические дрожжи не могли правильно использовать глицерин как источник энергии при нагреве, но ученым удалось это исправить.

Еще одна проблема состояла в оптимизации генетических маркеров — это процесс точного размещения специальных фрагментов ДНК, которые помогают отслеживать и управлять работой генов. В исследовании ученые обнаружили, что если такие маркеры расположены неправильно, они могут мешать нормальной работе клеток, нарушая активацию важных генов.

«Это знаковый момент в синтетической биологии, мы нашли последнюю часть головоломки спустя много лет. Это огромный прорыв в возможностях генной инженерии», — говорит молекулярный микробиолог и соавтор исследования Саки Преториус.

Ученые добавляют, что этот проект не ограничивается сельским хозяйством. Синтетическая ДНК может ускорить производство лекарств, повысить устойчивость растений к климатическим изменениям и даже создать новые биоматериалы.