最小基因组给最小的微生物生命

美国研究人员由基因组学先驱克雷格·文特尔和克莱德和记已经创建了一个最小基因组的细菌只包含473个基因,它是至关重要的生存和复制。精简基因组小于任何已知存在于自然和生活可以提高我们的理解以及如何调整它的新颖应用。

文特尔的团队在拉霍亚J Craig Venter研究所,加州了早在2010年就第一次人造细胞被称为jcvi - syn1.0。创建它,他们建立了一个人工复制,但包含一些基因“水印”——属于微生物的基因组支原体mycoides通过化学合成。这是然后插入到现有细菌细胞支原体物种的DNA。在2014年,杰夫Boeke)哈佛大学的团队创建一个完全从头合成酵母染色体。

现在球队已经淘汰的基因支原体mycoides细菌的基因组,不必要的在实验室条件下生存。结果是一个最小的细胞,称为JCVI-Syn3.0,包括473个基因,几乎一半的基因数量的天然物种。这也是52比细菌更少的基因与已知的最小基因组属于物种尿道支原体。

”还有没有一个自我复制的细胞,我们理解的每一个基因的功能,”解释道丹吉布森研究合著者。最小的细胞的生成是一个重要的一步理解细胞如何工作在最基本的水平。作为工业应用的底盘也很有用,至少作为一个发射台以非凡的属性进行更复杂的生物。”

创建他们最小基因组,研究小组开发了一种基因可有可无的协议来收集数据。这涉及到与转座子插入基因——外国基因组DNA序列,可以跳来跳去,扰乱基因功能和确定哪些是至关重要的细胞功能。结合计算分析和组合库的生成减少的基因组,研究小组利用转座子的数据设计,构建,和测试可能成千上万的基因组结构,直到他们削减到最低限度。

即使它的最小基因组,149 -近三分之一的生物功能基因的JCVI-Syn3.0仍然未知。但吉布森说,JCVI-Syn3.0应该让这些函数的相对简单容易发现。这个项目的下一阶段将了解什么每一个基因。

这代表我们重新设计的能力自然系统的另一个具有里程碑意义的研究使用合成基因在基因水平和设计约束,“评论保罗帝国理工学院合成生物学中心主任在伦敦,英国。不过这种技术未来的应用程序不太清楚新的基因组编辑技术,现在现成的,或许更容易如Crispr和Cas,”他补充道。