Международный проект по созданию синтетических дрожжей на основе искусственных хромосом

Международная группа учёных под руководством профессора Дж. Бёке из Университета Джонса Хопкинса (Балтимор) приступила к проекту по воссозданию генома пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae). В проекте участвуют команды из Китая, Индии, Великобритании и других стран. Цель — создать искусственные хромосомы для замены 16 естественных хромосом в клетках дрожжей. В случае успеха это станет первым в мире искусственно воссозданным геномом организма, имеющего клеточное ядро.

Помимо получения новых данных о работе хромосом, проект направлен на изучение методов программирования организмов путём изменения их генетических функций. Например, дрожжи с искусственными хромосомами можно будет запрограммировать на производство антибиотиков, вакцин, биотоплива и других веществ вместо спирта.

В 2010 году учёные уже успешно заменили ДНК в бактериальной клетке, но у той не было ядра, что делало задачу значительно проще. Воссоздание всех хромосом дрожжевой клетки — гораздо более сложная задача. Поэтому работа разделена между командами в разных странах.

План реализации:

• Каждая команда разрабатывает дизайн одной хромосомы на компьютере.
• Проекты отправляются в центральную лабораторию для физического синтеза хромосом.
• После создания всех хромосом из одной дрожжевой клетки удалят её естественный геном и заменят его полностью искусственным.

Проект ожидается дорогостоящим: только британская команда получила от правительства Великобритании £1 млн на свою часть работ. Завершение проекта планируется к 2017 году.

Дрожжевая клетка была выбрана для проекта, потому что это относительно простой организм (одноклеточный, около 6000 генов), но при этом достаточно сложный для развития биоинженерии. Дополнительным преимуществом является её природная способность преобразовывать сахара, что делает её перспективной «фабрикой» для производства полезных веществ, если её ДНК можно будет напрямую контролировать через искусственные хромосомы.