Искусственная клетка с минимумом генов наша способ выжить

Как говорил профессор биологии Йен Малькольм из «Парка Юрского периода»: «Жизнь найдет выход». В этом смогли убедиться Джей Леннон и его коллеги: «Похоже, есть что-то в жизни, что делает ее крайне выносливой. Мы можем упростить ее до самого необходимого минимума, но это не остановит эволюцию».

В своем исследовании биологи выбрали искусственный организм Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B, минимизированную версию бактерии M.

Mycoides, которая обычно встречается в кишечнике коз. За тысячи лет этот паразит естественным образом потерял множество генов, приспосабливаясь к хозяину. Ученые помогли ему сделать еще один шаг в этом направлении, удалив 45% из 901 гена и оставив ему лишь минимум для автономной клеточной жизни.

Такой упрощенный организм не имеет никаких функциональных излишек. Любая генетическая мутация приводит к непоправимому нарушению одной или нескольких клеточных функций, что накладывает ограничения на эволюцию. Организмы с упрощенным геномом обладают меньшими возможностями для адаптации, https://phys.org/news/2023-07-artificial-cells-life.html Phys.org.

Биологи хотели установить, как M. mycoides JCVI-syn3B будет реагировать на силы эволюции на протяжении долгого времени, в условиях ограниченного сырья и появления новых мутаций. Ей дали свободно развиваться в лаборатории на протяжении 300 дней или 2000 поколений. У человека это заняло бы 40 000 лет.

Затем они провели ряд экспериментов, которые показали, как минимальные клетки проявила себя по сравнению с обычными M. mycoides. Полноценная бактерия легко превосходила минимальную в приспособлении к окружающей среде, если та не развивалась на протяжении 300 дней.

А вот после 2000 поколений эволюции урезанная версия бактерии адаптировалась намного лучше, восстановив все потерянные из-за вмешательства гены.

Ученые определили, какие гены больше всего подверглись изменениям во время эволюции. Некоторые из них участвуют в создании поверхности клетки, функция других не была установлена.

Это открытие поможет найти решение давних проблем биологии: терапии патологи, живучести эндосимбионтов, очистки ГМО-микроорганизмов, происхождения жизни.

Специалисты из Израиля https://hightech.plus/2023/04/02/razrabotan-medicinskii-robo... гибридного микроробота диаметром около 10 микрон, управлять которым можно с помощью двух разных механизмов — электрического и магнитного. Микроробот способен перемещаться между различными клетками в биологических образцах, отличать один тип клеток от других, здоровых от умирающих, перемещать нужные клетки для исследования, а также проводить операции по генному редактированию.