Nature: синтетические клетки с минимально возможным набором ДНК оказались способны к эволюции

Синтетические клетки, обладающие минимально возможным набором ДНК, показали свою способность к эволюции, подобно нормальным клеткам. Открытие сделали ученые Университета штата Индиана, пишет журнал Nature.

В эксперименте использовали синтетический организм — модифицированную бактерию Mycoplasma mycoides. Она обладает только теми генами, что критически важны для поддержания жизни клетки. Минимальный геном содержит 493 гена, что является наименьшим числом среди всех известных клеточных организмов. У дикого типа микоплазмы 901 ген, а у многоклеточных животных и растений их более 20 тысяч.

Предполагается, что любая мутация в столь простейшем организме скорее всего будет летальной, поскольку затрагивает критически важные гены. Таким образом, эволюция синтетической бактерии Mycoplasma mycoides, как считалось, должна быть сильно ограниченной, поскольку в ней практически отсутствуют гены, на которые может воздействовать естественный отбор.

Однако исследователи установили, что в синтетической клетке произошла исключительно высокая скорость появления мутаций. В ходе эксперимента клеткам бактерии дали свободно размножаться в течение трехсот дней, что равносильно смене 2000 поколений бактериальных клеток. Через этот промежуток ученые сравнивали выживаемость синтетической Mycoplasma mycoides и Mycoplasma mycoides дикого типа, поместив их в одну пробирку.

Изначально синтетическая бактерия была на 50% менее приспособленной, чем штамм дикого типа, и в пробирке не могла конкурировать с ним за ограниченные ресурсы. Однако штамм, который возник в результате 300-дневной эволюции, восстановил ее приспособленность, отнятую в результате минимизации генома, и даже превзошел дикий штамм на 39%.

Источник: www.mk.ru