合成最小ゲノムを持つ細胞は正常な細胞分裂を起こす-ScientificEuropean

細胞完全に人工的に合成されたもので、ゲノム 2010 年に初めて報告されました。ゲノム細胞は、 細胞分裂時に異常な形態を示した。このミニマルな細胞に遺伝子のグループを最近追加すると、正常な細胞分裂が回復しました

細胞は生命の基本的な構造的および機能的単位であり、1839年にシュライデンとシュワンによって提案された理論です。それ以来、科学者は細胞がどのように成長し分裂するかを理解するために遺伝子コードを完全に解読しようとすることによって細胞機能を理解することに興味を持ってきました同様の種類のより多くの細胞を生じさせます。の出現で DNA シーケンスを解析すると、そのシーケンスを解読することが可能になりました。ゲノムそれによって細胞プロセスを理解して生命の基礎を理解しようと試みます。 1984 年、モロヴィッツは最も単純なマイコプラズマの研究を提案しました。細胞自律的な成長が可能であり、生命の基本原理を理解します。

それ以来、その量を減らすためにいくつかの試みが行われてきました。ゲノムすべての基本的な細胞機能を実行できる細胞を生成する最小の数値にサイズを変更します。この実験は最初にマイコプラズマ・ミコイデスの化学合成につながりました。ゲノム 1079 年には 2010 Kb に達し、JCVI-syn1.0 と名付けられました。 Hutchinson III らによって JCVI-syn1.0 でさらに削除が行われました。 (1) 3.0 年に JCVI-syn2016 が誕生しました。ゲノムサイズは 531 Kb で 473 個の遺伝子があり、細胞分裂時に異常な形態を持っていたにもかかわらず、倍加時間は 180 分でした。生物学的機能が不明な遺伝子がまだ149個存在しており、生命にとって不可欠な未発見の要素が存在することが示唆された。しかし、JCVI-syn3.0 は、全体的な原理を適用することにより、生命機能を調査および理解するためのプラットフォームを提供します。ゲノムのあるサウンドを提供します。

最近、29 年 2021 月 2 日に、Pelletier ら (3.0) は、JCVI syn19 を使用して、細胞分裂と形態に必要な遺伝子を理解しました。ゲノム JCVI syn3.0 を継承し、JCVI syn3.0 と同様の形態を持つ JCVI syn1.0A を生成します。細胞分裂の際。これら 7 個の遺伝子のうち 19 個には、既知の細胞分裂遺伝子 4 個と機能不明の膜関連タンパク質をコードする 1.0 個の遺伝子が含まれており、これらが一緒になって JCVI-synXNUMX と同様の表現型を回復しました。この結果は、ゲノム的に最小限の細胞における細胞分裂と形態の多遺伝子性の性質を示唆しています。

JCVI syn3.0 がその最小限の機能に基づいて生き残り、増殖できるという事実を考慮すると、ゲノム、人間と環境に有益となり得るさまざまな機能を持つさまざまな細胞タイプを作成するためのモデル生物として使用できます。たとえば、プラスチックの溶解を引き起こす遺伝子を導入して、作られた新しい生物を生物学的な方法でプラスチックの分解に使用できるようにすることができます。同様に、光合成に関連する遺伝子を JCVI syn3.0 に追加して、大気中の二酸化炭素の利用を容易にし、それによって二酸化炭素のレベルを下げ、人類が直面している主要な気候問題である地球温暖化の軽減に貢献することも考えられます。しかし、このような実験は、一度放出されると制御が困難な環境にスーパー生命体を放出することがないよう、細心の注意を払って取り扱う必要があります。

それにもかかわらず、最小限のゲノムを持つ細胞とその生物学的操作というアイデアは、人類が直面する主要な問題とその最終的な生存を解決できる、多様な機能を持つさまざまな種類の細胞の創出につながる可能性があります。ただし、完全に合成されたセルの作成と機能的に合成されたセルの作成には違いがあります。ゲノム。理想的な完全合成人工細胞は、合成されたゲノムこれは合成された細胞質成分とともに、技術の進歩が頂点に達する今後数年間のうちに科学者が早く達成したいと考えている偉業である。

最近の開発は、成長と分裂が可能な完全な人工細胞の作成に向けた足がかりになる可能性があります。

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