Алгоритм розробив перший в світі штучний геном

Унікальна комп'ютерна програма радикально скоротила число генів бактерії Caulobacter crescentus, що значно спростило синтез ДНК. Технологія поки неідеальна, проте вчені впевнені, що у неї великі перспективи.

На сайті “Західної Консалтингової Групи” zkg.ua ви дізнаєтесь для чого потрібна реєстрація авторського права на компютерні програми і інші об’єкти інтелектуальної власності, а також як відбувається дана процедура, які нормативні документи регламентують її.

У Національному центрі біотехнологічної інформації в США зберігаються розшифровані послідовності геномів безлічі живих організмів. Нещодавно до них було додано незвичайний запис - Caulobacter ethensis-2.0. Це перший геном, цілком синтезований на комп’ютері!

За його створенням стоїть команда вчених з Швейцарської вищої технічної школи Цюріха, про роботу яких розповідає видання Science Daily. Вони взяли за основу геном добре вивченої прісноводної бактерії Caulobacter crescentus і скоротили кількість генів з 4000 до достатніх для виживання 680. Потім отриману послідовність перетворили за допомогою комп’ютерного алгоритму. Геном радикально спростили, щоб полегшити процес синтезу. Скориставшись надмірністю генетичного коду, алгоритм розрахував ідеальну послідовність ДНК. Заміні піддалася приблизно шоста частина з 800 000 нуклеотидів.

Методика дозволяє не тільки спростити синтез ДНК, а й оцінити повноту знань про геном тих, чи інших організмів. Якщо уявлення про роботу певних генів невірні, то їх штучні аналоги не зможуть виконувати необхідні функції. Додавши в геном справжньої бактерії штучні ділянки, вчені перевірили, наскільки добре працюють синтезовані алгоритмом гени. Функціональними виявилися тільки 580 з 680 генів.

Незважаючи на те, що штучний геном виявився недосконалим, дослідники сповнені рішучості довести технологію до досконалості. Завдяки використанню алгоритмів методика вже стала набагато більш ефективною.

На створення штучної ДНК у невеликої команди пішов всього рік, в той час, як перший подібний експеримент зажадав десятирічних зусиль безлічі вчених.

Серед можливих застосувань технології дослідники називають створення синтетичних організмів для виробництва ліків і вітамінів, а також вакцин. Крім того, вона допоможе біологам вивчати фундаментальні питання життя і спадковості.