20 лет впервые был секвенирован геном эукариотических организмов — дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Вся ДНК этих одноклеточных грибов содержится в 16 хромосомах и в совокупности состоит из 12 миллионов пар оснований. На это потребовалось 12 лет и усилия сотни лабораторий.

И вот сейчас в США были получены дрожжи, 6 из 16 хромосом которых созданы в лаборатории. Это результат многолетних работ, которые были призваны создать очищенный от “мусора” код.

Геном версия Sc 2.0
Шесть лет назад ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) под руководством Джефа Боке (Jef Boeke) запустили проект по созданию синтетического генома (Synthetic Yeast Genome Project). Его цель — получение новой версии генома пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae — Sc2.0. У этих эукариотов сравнительно маленький геном. S.cerevisiae — один из самых изученных организмов на планете, и ученым известно, какие функции выполняют те или иные гены в клетках. Эти знания необходимы для того, чтобы построить «улучшенный» геном дрожжей.

Ученые убрали из нового ДНК все транспозоны, повторяющиеся последовательности и множество интронов — некодирующих белки участков гена. Более того, они перекодировали кодоны TAG — короткие фрагменты ДНК, состоящие из трех нуклеотидов (T, A и G). Дело в том, что в процессе транскрипции, когда на основе гена синтезируется матричная РНК (мРНК), TAG-кодоны конвертируются в UAG-кодоны (T заменяется на U). При синтезе белка мРНК проходит через рибосомы, а UAG служит стоп-сигналом, прерывающим процесс. Исследователи изменили TAG на TAA, который конвертируется в другой стоп-кодон — UAA.

Это, безусловно, большой шаг вперед. Области применения синтетической биологии громадны. Проблема пока в том, что требуются большие мощности и затраты. Еще пройдут годы прежде, чем мы получим практически используемые результаты.