ساخت سلول مصنوعی با ژن‌های کاربردی

تاریخ : ۰۳ اسفند ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۱۴۶۲

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان رشته DNA مصنوعی را طراحی کردند که حاوی ژن‌های کاربردی متعددی است. این DNA با استفاده از اطلاعات ژنتیکی که به کمک توالی‌یابی DNA به دست آمده، طراحی شده است.

همه میکرواورگانیسم‌ها اطلاعات منحصر به فرد حیاتی خود را روی DNA و درون ژنوم خود ذخیره می‌کنند.  انقلاب دیجیتالی در زیست‌شناسی که با توالی‌یابی DNA شروع شده به ما این امکان را می‌دهد که ژنوم میکروب‌ها و اورگانیسم‌های چند سلولی را شناسایی کنیم. در حال حاضر ژنوم بیش از 200 هزار میکروب در یک بانک اطلاعاتی ذخیره‌سازی شده که این اطلاعات می‌تواند دانسته‌های ما را از سیستم‌های زنده افزایش دهد.

در پژوهشی که محققان ETH زوریخ انجام دادند از الگوریتم طراحی دیجیتال ژنوم و ترکیب شیمیایی DNA در مقیاس بزرگ برای تولید ژنوم‌های مصنوعی و درک زندگی استفاده کردند. این آزمایشگاه همچنین از سامانه‌ها و رویکردهای زیست شناسی ترکیبی برای تعریف ژن‌های اساسی در بین گونه‌هایی استفاده می‌کند که به عنوان قسمت‌های ژنتیکی برای ساخت ژنوم میکروبی برای برنامه‌های کاربردی در شیمی، پزشکی و کشاورزی پایدار عمل می‌کنند.

در این پروژه محققان موفق شدند اولین ژنوم کاملا طراحی شده با کامپیوتر جهان را تولید کنند. این ژنوم مصنوعی که به ethensis-2.0 شهرت یافته است با استفاده الگوبرداری از یک باکتری آب شیرین به‌دست امده است. در واقع محققان برای شروع ژنوم این باکتری را مورد استفاده قرار دادند و توالی DNA مورد نظر را روی آن پیاده‌سازی کردند.

در این پروژه محققان یک ششم از تمام  800 هزار نوکلئوتید DNA را در ژنوم مصنوعی طراحی و جاگزاری کردند و در نهایت یک مولکول حلقه‌ای شکلی را تولید کردند. هر چند که این سلول زنده هنوز قادر به زندگی نیست، اما عملکرد ژن‌ها در کل ژنوم مورد آزمایش قرار گرفت.

پژوهشگران دریافتند که تقریبا 580 ژن از 680 ژن این سلول مصنوعی کاربردی است.  نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Chemical synthesis rewriting of a bacterial genome to achieve design flexibility and biological functionality در PNAS به چاپ رسیده است.

منبع : https://www.technologynetworks.com/genomics/news/the-worlds-first-fully-computer-generated-genome-330943

نظر شما