Секреты синтетической жизни: как E. coli может спасти от вирусов

Учёные создали бактерию, использующую всего 57 генетических кодов вместо 64. Это открывает путь к производству принципиально новых белков, устойчивых к вирусным атакам.

Синтетическая E. coli — шаг к биобезопасности

Команда исследователей из Лаборатории молекулярной биологии Медицинского исследовательского совета в Кембридже (Великобритания) полностью переработала геном бактерии Escherichia coli. Получившийся штамм Syn57 теперь использует лишь 57 кодонов из 64 возможных, освобождая остальные для будущих применений.

"Это потребовало колоссальных усилий", — признаётся Уэсли Робертсон, член исследовательской группы.

Зачем это нужно?

• Устойчивость к вирусам — изменённый геном мешает вирусам размножаться, что критически важно для биопроизводства лекарств и пищевых добавок.
• Создание новых белков — свободные кодоны могут кодировать искусственные аминокислоты, недоступные природным организмам.
• Промышленные перспективы — технология позволит синтезировать белки с уникальными свойствами, полезными в медицине и химии.

Как это работает?

Белки строятся из 20 стандартных аминокислот, каждая из которых кодируется одним или несколькими кодонами (тройками нуклеотидов в ДНК). Учёные заменили избыточные кодоны, оставив лишь необходимый минимум.

Чем больше изменений, тем выше риск нарушить жизнеспособность бактерии. Поэтому процесс потребовал 101 000 правок и многолетних тестов. Пока Syn57 растёт медленнее, чем обычная E. coli, но исследователи уверены, что смогут оптимизировать её.

"Прежде чем сжимать генетический код дальше, нужно изучить потенциал этого штамма", — говорит Робертсон.

Конкурирующая группа под руководством Акоса Ньергеса (Гарвардская медицинская школа) разрабатывает аналогичный штамм, но с другим набором кодонов.

"Наш вариант E. coli с 57 кодонами пока в разработке", — отмечает Ньергес.