SynMoss: выращена многоклеточная структура с частично синтетическими генами

Китайская исследовательская группа создала методику выращивания мха с частично синтетическими генами. В рамках проекта SynMoss учёные создали мох, который стал одним из первых многоклеточных организмов с частично искусственной хромосомой. Работа опубликована в Nature Plants.

Цель и контекст

Разработка растений с синтетическими генами — перспективное направление для программирования организмов, например, для увеличения производства пищи, кислорода или поглощения CO₂. Ранее аналогичный подход был успешно применён для синтеза до половины генома дрожжевых клеток. Новый проект повысил сложность задачи, работая с генетически более сложным мхом.

Методология SynMoss

• Объект: Выбран мох (Physcomitrium patens), способный регенерировать целое растение из одной клетки и имеющий 26 хромосом.
• Редактирование: Исследователи начали с наименьшей части генома, удалив участки, без которых растение может жить, а также «ненужные» транспозоны.
• Модификации: В генетический код были добавлены метки для идентификации синтетических частей, внесены изменения для остановки производства определённого белка и проведены другие «тонкие настройки».
• Результат редактирования: Размер целевой хромосомной области был сокращён более чем наполовину.
• Сборка и рост: После добавления синтетической конструкции модифицированную клетку культивировали до получения полноценного растения мха.

Результаты и наблюдения

Синтетический мох внешне не отличался от обычного: имел стандартные размеры, форму и нормальные репродуктивные функции. Он также показал сопоставимую устойчивость к соли и другим стрессам окружающей среды. Однако учёные обнаружили повышенную активность некоторых генов, что в будущем может стать проблемой.