REKLÁM

A szintetikus minimalista genommal rendelkező sejtek normál sejtosztódáson mennek keresztül

2010-ben először számoltak be teljesen mesterségesen szintetizált genommal rendelkező sejtekről, amelyekből egy minimalista genom sejtet származtattak, sejtosztódáskor abnormális morfológiát mutatott. A közelmúltban egy géncsoport hozzáadása ehhez a minimalista sejthez helyreállította a normális sejtosztódást

A sejtek az élet alapvető szerkezeti és funkcionális egységei, ezt az elméletet Schleiden és Schwann javasolta 1839-ben. Azóta a tudósokat érdekli a sejtfunkciók megértése azáltal, hogy megpróbálják teljesen megfejteni a genetikai kódot, hogy megértsék a sejt növekedését és osztódását. több hasonló sejtet eredményez. A megjelenésével DNS A szekvenálás során lehetőség nyílt a genom szekvenciájának dekódolására, ezáltal kísérletet tett a sejtfolyamatok megértésére, hogy megértsük az élet alapját. 1984-ben Morowitz a mikoplazmák, a legegyszerűbb, autonóm növekedésre képes sejtek tanulmányozását javasolta az élet alapelveinek megértéséhez.  

Azóta számos kísérlet történt arra, hogy a genom méretét minimalista számra csökkentsék, így olyan sejt keletkezik, amely képes ellátni az összes alapvető sejtfunkciót. A kísérletek először 1079-ben vezettek az 2010 Kb-os Mycoplasma mycoides genom kémiai szintéziséhez, amelyet JCVI-syn1.0-nak neveztek el. További deléciók a JCVI-syn1.0-ban Hutchinson III és munkatársai által. (1) hozta létre 3.0-ban a JCVI-syn2016-t, amelynek genommérete 531 Kb 473 génnel, és 180 perces megkettőződési ideje volt, bár sejtosztódáskor abnormális morfológiája volt. Még mindig 149 ismeretlen biológiai funkciójú génje volt, ami az élethez nélkülözhetetlen, még feltáratlan elemek jelenlétére utal. A JCVI-syn3.0 azonban platformot biztosít az életfunkciók vizsgálatához és megértéséhez az egész-genom tervezés. 

Nemrég, 29. március 2021-én Pelletier és munkatársai (2) a JCVI syn3.0-t használták, hogy megértsék a sejtosztódáshoz és morfológiához szükséges géneket azáltal, hogy 19 gént vittek be a JCVI syn3.0 genomjába, így létrejött a JCVI syn3.0A, amely a JCVI syn1.0-hoz hasonló morfológia. sejtosztódáskor. A 7 gén közül 19 tartalmaz két ismert sejtosztódási gént és 4 olyan gént, amelyek ismeretlen funkciójú membrán-asszociált fehérjéket kódolnak, amelyek együttesen visszaállították a JCVI-syn1.0 fenotípusához hasonló fenotípust. Ez az eredmény a sejtosztódás és morfológia poligén természetére utal egy genomilag minimális sejtben.  

Tekintettel arra, hogy a JCVI syn3.0 minimalista genomja alapján képes túlélni és szaporodni, modell organizmusként használható különböző, különböző funkciójú sejttípusok létrehozására, amelyek előnyösek lehetnek az ember és a környezet számára. Például be lehet vinni olyan géneket, amelyek a műanyagok feloldódásához vezetnek, így az előállított új szervezet felhasználható a műanyagok biológiai lebontására. Hasonlóképpen elképzelhető, hogy a JCVI syn3.0-ban a fotoszintézishez kapcsolódó géneket adnak hozzá, ami alkalmassá teszi a légkörből származó szén-dioxid felhasználását, ezáltal csökkentve annak szintjét, és segít csökkenteni a globális felmelegedést, ami az emberiség előtt álló fő éghajlati probléma. Az ilyen kísérleteket azonban a legnagyobb körültekintéssel kell kezelni, hogy biztosítsuk, ne engedjünk ki egy szuperszervezetet a környezetbe, amelyet nehéz ellenőrizni, miután kiszabadul. 

Mindazonáltal a minimalista genommal rendelkező sejt gondolata és annak biológiai manipulációja változatos sejttípusok létrejöttéhez vezethet, amelyek különböző funkciókkal rendelkeznek, amelyek képesek megoldani az emberiség előtt álló főbb problémákat és végső túlélését. Azonban különbség van a teljesen szintetikus sejt létrehozása és a funkcionálisan szintetikus genom létrehozása között. Egy ideális, teljesen szintetikus mesterséges sejt szintetizált genomból és szintetizált citoplazmatikus komponensekből állna, amit a tudósok szívesen elérnének előbb-utóbb az elkövetkező években, amikor a technológiai fejlődés eléri csúcspontját.  

A legutóbbi fejlesztés ugródeszka lehet egy teljesen szintetikus sejt létrehozása felé, amely képes növekedésre és osztódásra. 

***

Referenciák:  

  1. Hutchison III C, Chuang R. et al 2016. Minimális bakteriális genom tervezése és szintézise. Tudomány 25 2016. márc.: 351. évf. 6280. szám, 6253. szám, aadXNUMX 
    Doi: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   
  1. Pelletier JF, Sun L., et al 2021. Genetikai követelmények a sejtosztódáshoz egy genomilag minimális sejtben. Sejt. Közzétéve: 29. március 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

***

Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Dr. Rajeev Soni (ORCID azonosító: 0000-0001-7126-5864) Ph.D. Biotechnológia szakon a Cambridge-i Egyetemen, Egyesült Királyság gyógyszerkutatásban, molekuláris diagnosztikában, fehérjeexpresszióban, biológiai gyártásban és üzletfejlesztésben.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

COVID-19 Angliában: indokolt-e a B-terv intézkedéseinek megszüntetése?

Az angliai kormány nemrég bejelentette a terv visszavonását...

Az aviptadil csökkentheti a súlyosan beteg COVID-betegek halálozási arányát

2020 júniusában a RECOVERY próba egy csoporttól...
- Reklám -
94,873VentilátorokMint
47,763KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás