Искусственные клетки оказались способны к эволюции

11:12 06/07/2023
Предков древних жителей Русской равнины выявили благодаря генетическому анализу

Синтетическая клетка способна эволюционировать так же быстро, как живая, заявили ученые из Индианского университета в Блумингтоне (США). У искусственной клетки было удалено все, кроме основных генов. Тем не менее, даже с измененным геномом она смогла адаптироваться и продолжить процесс жизнедеятельности.

Для эксперимента ученые использовали синтетический организм Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B – уменьшенную версию бактерии M. Mycoides, которая обитает в кишечнике коз и других животных. За несколько тысяч лет эволюции бактерия-паразит естественным образом утратила многие из своих генов.

Ученые удалили 45% из 901 оставшегося гена, оставив лишь те, что необходимы для автономной клеточной жизни. Измененный геном из 493 генов оказался самым маленьким для всех известных свободноживущих организмов. Для сравнения, геномы многих животных и растений содержат более 20 тысяч генов.

Считается, что маленький геном невыгоден с точки зрения естественного отбора, поскольку любая мутация может привести к критичному нарушению одной или нескольких клеточных функций. Ученые решили проверить, как будет развиваться такой организм, и позволили ему свободно эволюционировать в течение 300 дней. Это эквивалентно примерно 40 тысячам лет эволюции человека.

Результаты показали, что бактерия эффективно восстановила свою жизнеспособность, которую утратила из-за сокращения генома. Исследователи выявили гены, которые наиболее активно участвовали в процессе эволюции. Некоторые из них были связаны с построением поверхности клетки, функции других пока неизвестны.

Исследование показало, что «жизнь всегда найдет выход», подчеркнули ученые. Естественный отбор быстро оптимизирует простейший автономный организм и позволяет ему преодолеть эволюционные трудности. Эти результаты важны как для понимания процессов зарождения жизни, так и для решения ключевых проблем в биологии, сообщает Nature.

Ранее сообщалось, что в клетках человека нашли множество микробелков. Они важны для работы организма.