РЕКЛАМА

Клетките със синтетичен минималистичен геном претърпяват нормално клетъчно делене

Cells with fully artificial synthesized геном were reported first in 2010 from which a minimalistic геном cell was derived that показва анормална морфология при клетъчно делене. Неотдавнашното добавяне на група гени към тази минималистична клетка възстанови нормалното клетъчно делене

Клетките са основните структурни и функционални единици на живота, теория, предложена от Шлайден и Шван през 1839 г. Оттогава учените се интересуват от разбирането на клетъчните функции, като се опитват да дешифрират напълно генетичния код, за да разберат как клетката расте и се дели до дават началото на повече клетки от подобен вид. С появата на ДНК sequencing, it has been possible to decode the sequence of the геном thereby making an attempt to understand the cellular processes to comprehend the basis of life. In the year 1984, Morowitz proposed the study of mycoplasmas, the simplest cells capable of autonomous growth, for understanding the basic principles of life.  

Since then, several attempts have been made to reduce the геном size to a minimalistic number giving rise to a cell that is capable of performing all the basic cellular functions. The experiments first led to the chemical synthesis of Mycoplasma mycoides геном of 1079 Kb in the year 2010 and was named as JCVI-syn1.0. Further deletions made in JCVI-syn1.0 by Hutchinson III et al. (1) gave rise to JCVI-syn3.0 in 2016 that had a геном size of 531 Kb with 473 genes and had a doubling time of 180 minutes, albeit having an abnormal morphology upon cell division. It still had 149 genes with unknown biological functions, suggesting the presence of still undiscovered elements that are essential for life. However, JCVI-syn3.0 provides a platform for investigating and understanding life functions by applying the principles of whole-геном дизайн. 

Recently, on March 29 2021, Pelletier and colleagues (2) used JCVI syn3.0 to understand the genes required for cell division and morphology by introducing 19 genes in the геном of JCVI syn3.0, giving rise to JCVI syn3.0A that has a morphology similar to JCVI syn1.0. upon cell division. 7 of these 19 genes, includes two known cell division genes and 4 genes encoding membrane-associated proteins of unknown function, which together restored the phenotype similar to that of JCVI-syn1.0. This result suggests the polygenic nature of cell division and morphology in a genomically minimal cell.  

Given the fact that the JCVI syn3.0 is capable of surviving and multiplying based on its minimalistic геном, it can be used as a model organism to create different cell types having varied functions that can be beneficial to humans and the environment. For example, one can introduce genes that lead to dissolution of plastics so that the new organism made can be used for degradation of plastics in a biological manner. Similarly, once can envisage adding genes pertaining to photosynthesis in JCVI syn3.0 making it amenable to use carbon dioxide from the atmosphere thereby reducing its levels and help in reducing global warming, a major climatic issue facing mankind. However, such experiments have to be treated with utmost caution to ensure that we do not release a super organism in the environment that is difficult to control once it is released. 

Nonetheless, the idea of having a cell with minimalistic genome and its biological manipulation can lead to creation of varied cell types with diverse functions capable of solving major issues facing mankind and its ultimate survival. However, there is a distinction between creation of a fully synthetic cell versus creation of a functionally synthetic геном. An ideal completely synthetic artificial cell would consist of a synthesized геном along with synthesized cytoplasmic components, a feat which scientists would love to achieve sooner than later in the coming years as the technological advances reach its peak.  

Неотдавнашното развитие може да бъде стъпка към създаването на напълно синтетична клетка, която е способна на растеж и делене. 

***

Литература:  

  1. Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. Design and synthesis of a minimal bacterial геномНауката 25 март 2016 г.: кн. 351, брой 6280, aad6253 
    DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   
  1. Pelletier JF, Sun L., et al 2021. Генетични изисквания за клетъчно делене в геномно минимална клетка. клетка. Публикувано: 29 март 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

***

Раджив Сони
Раджив Сониhttps://www.RajeevSoni.org/
Д-р Раджиев Сони (ORCID ID : 0000-0001-7126-5864) има докторска степен. по биотехнологии от Университета в Кеймбридж, Обединеното кралство и има 25 години опит в работата си по целия свят в различни институти и мултинационални компании като The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux и като главен изследовател в лабораторията за военноморски изследвания на САЩ в откриването на лекарства, молекулярната диагностика, експресията на протеини, биологичното производство и развитието на бизнеса.

Искам да получавам известия за нови колекции

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

Най-популярни статии

COVID-19 и естественият подбор на Дарвин сред хората

С появата на COVID-19 изглежда има...
- Реклама -
94,488Вентилаторикато
47,677последователиСледвай ни
1,772последователиСледвай ни
30АбонатиЗапиши се