РЕВОЛУЦИЈА У СВЕТУ НАУКЕ Направљен синтетички геном квасца, да ли је ово увод у прављење суперхране будућности

Овај подухват, који је предводио тим са Универзитета Маквори у Аустралији, означава први пут да је у потпуности састављен синтетички геном еукариотског организма, надовезујући се на претходне успехе у манипулацији једноставнијих бактеријских генома, пише Science alert.

Ово истраживање није само научна радозналост, већ је и његов значај практичан и далекосежан. Синтетички геном квасца отвара могућности за стварање генетски прилагођених микроорганизама који могу производити храну отпорну на климатске промене и болести, побољшати фармацеутску производњу и омогућити ефикаснију биотехнологију.

Један од кључних момената у овом истраживању био је завршетак 16. и последњег синтетичког хромозома квасца, названог SynXVI. Тим научника суочио се с бројним изазовима у његовој изради, а како истиче молекуларни микробиолог Саки Преторијус, "ово је последњи део слагалице који заокупља истраживаче синтетичке биологије већ много година".

Као и код програмирања сложеног софтвера, истраживачи су морали пажљиво отклонити грешке у геному како би осигурали да функционише правилно. Користили су различите генетске алате, укључујући CRISPR технологију, како би идентификовали и исправили грешке које су се појављивале у процесу.

Један од главних изазова био је омогућити квасцу да користи глицерол као извор енергије при вишим температурама. Ова особина може бити од велике користи у будућности, јер би омогућила микроорганизмима да преживе у екстремнијим условима, што је посебно важно за индустријску ферментацију и биотехнолошку производњу.

Још један изазов с којим су се научници сусрели била је употреба генетских маркера, малих делова ДНК који се користе за праћење и идентификацију промена у геному. Испоставило се да њихов распоред у геному може имати непредвиђене последице.

- Једно од наших кључних открића било је то како положај генетских маркера може пореметити експресију есенцијалних гена - објашњава синтетички биолог Хју Гулд са Универзитета Маквори.

Другим речима, уколико би маркери били постављени на погрешно место, могли би ометати нормално функционисање ћелије. Овај проблем је успешно решен прецизним премештањем маркера, што ће бити драгоцена лекција за будуће пројекте у синтетичкој биологији.

Ово истраживање је део ширег пројекта Sc2.0, који за циљ има стварање потпуно синтетичке верзије генома квасца. Иако је квасац релативно једноставан организам, принципи развијени у овом истраживању могу се применити на сложеније организме, укључујући биљке и микроорганизме који се користе у фармацеутској индустрији.

Будуће примене синтетичких генома могле би укључивати развој отпорнијих усева, синтетички организми могли би се користити за стварање биљака отпорнијих на сушу, болести и штеточине. Бржу и ефикаснију производња лекова, синтетичка биологија може омогућити бржу синтезу фармацеутских супстанци, укључујући антибиотике, хормоне и вакцине, као и еколошки одрживу производњу материјала. Синтетички микроорганизми могли би производити биопластику и друге материјале на еколошки прихватљив начин.

Како истиче синтетички биолог Бријардо Лоренте са Универзитета Маквори, синтетички геном квасца представља квантни скок у нашој способности да инжењерски обликујемо биологију. Ово достигнуће отвара узбудљиве могућности за развој ефикаснијих и одрживијих биотехнолошких процеса, од производње фармацеутских препарата до стварања нових материјала.

Један од кључних фактора који је омогућио овај успех био је технолошки напредак у области генетског инжењеринга и аутоматизације. Посебну улогу одиграла је роботика доступна у Аустралијској геномској лабораторији, која је омогућила прецизно манипулисање генетским материјалом и бржу анализу резултата.

Овај напредак у синтетичкој биологији није само научна радозналост, већ има и потенцијал да преобликује начин на који производимо храну, лекове и материјале, стварајући одрживији и отпорнији свет.

Иако још увек нисмо у фази у којој можемо створити потпуно вештачки облик живота из ничега, ово истраживање показује да је у потпуности могуће реконструисати геном сложенијих организама и прилагодити га људским потребама. Успех са синтетичким квасцем само је први корак ка будућности у којој ћемо моћи генетски обликовати живе организме како бисмо решавали највеће изазове човечанства.

Истраживање је објављено у часопису Nature Communications, а његов значај ће се тек показати у годинама које долазе.