Erster Live-Organismus Mit Synthetischem Genom Erstellt

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Wissenschaftler sagen, dass sie den ersten lebenden organismus mit einem vollständig synthetischen genom geschaffen haben.

Nach fast 15 Jahren Arbeit und 40 Millionen US-Dollar, sagt ein Team von Wissenschaftlern des J. Craig Venter Institute, ist es ihnen gelungen, den ersten lebenden Organismus mit einem vollständig synthetischen Genom zu schaffen. Dieser Fortschritt könnte ein Beweis dafür sein, dass in einem Computer entworfene und in einem Labor aufgebaute Genome in einer Spenderzelle funktionieren können und letztendlich voll funktionsfähige Lebewesen, dh künstliches Leben, reproduzieren können.

Wie heute in der Zeitschrift beschrieben Wissenschaftbauten die Wissenschaftler der Studie das Genom des Bakteriums auf Mykoplasmen Mycoides aus mehr als 1.000 Abschnitten von vormontierten DNA-Einheiten. Die Forscher haben das künstlich zusammengesetzte Genom dann in ein transplantiert M. capricolum Zelle, die von ihrem eigenen Genom geleert wurde. Sobald die DNA "hochgefahren" war, begannen die Bakterien auf die gleiche Weise zu funktionieren und sich zu vermehren, wie es natürlich vorkommt M. mycoides.

"Es ist ein Höhepunkt einer Reihe beeindruckender Schritte", sagte Ron Weiss, ein assoziierter Professor für Biotechnologie am MIT, der nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber WordsSideKick.com.com. "Wenn Sie in den letzten Jahren nachschauen, was sie produzieren konnten, ist das definitiv beeindruckend. Genome dieser Größenordnung erstellen zu können? Das ist beeindruckend."

Zum Booten verwendete die DNA Elemente der M. capricolum Empfängerzellen, laut Studienmitglied Carole Lartigue vom Venter Institute. Die Bakterienzellen enthielten immer noch bestimmte "Maschinen", die es ihnen ermöglichen, ein Gen zu exprimieren oder den genetischen Code zu nehmen und daraus Proteine ​​zu bauen - die so genannte Transkription. Als das künstliche Genom in die Zelle eindrang, erkannten die Zellmaschinen, die die DNA-Transkription ausführen, die DNA und begannen ihre Arbeit zu machen, sagte Lartigue.

"Die Linie dieser Zelle ist der Computer, es ist kein anderer genetischer Code", sagte Daniel Gibson, Hauptautor des Science-Papers, ebenfalls des Venter Institute.

Um die Genome zu erstellen, klebten Gibson und seine Kollegen Tausende von DNA-Schnipseln mit jeweils 1.080 Basenpaaren, die sie in einem anderen Labor bestellten. Um die Montage zu erleichtern, enthielt jeder DNA-Abschnitt an jedem Ende 80 Basenpaare, die die Hefe anzeigten, wo sie die beiden Stränge verbinden sollten.

Langsam kamen die DNA-Stränge in Reihen von Zehntausenden Basenpaaren und dann Hunderttausenden zusammen, bis die Hefe ein komplettes synthetisches Genom mit einem Paar von 1.080.000 Basenpaaren erzeugte.

Die Wissenschaftler verglichen dann das fertige Genom mit zwei zuvor sequenzierten, natürlichen M. mycoides Genome, die als Straßenkarten dienten. Die beiden Straßenkarten unterschieden sich geringfügig und zwangen die Venter-Wissenschaftler, dem einen oder dem anderen zu folgen, ohne zu wissen, welches Genom genauer war.

Selbst eine winzige Ungenauigkeit kann die Aktivierung der inerten DNA zu einem lebenden Bakterium verhindern, wodurch die Genauigkeit von größter Bedeutung ist. Zu einem Zeitpunkt setzte ein Fehler eines einzigen Basenpaares das gesamte Programm um drei Monate zurück. Die Genauigkeit der DNA-Sequenzierung ist jedoch so weit fortgeschritten, dass es zumindest Tage dauerte, die Fehler zu finden, nicht die Monate, die vor einem Jahrzehnt zu Beginn der Gentechnik benötigt wurden.

Der Synthesevorgang führte jedoch immer noch einige Mutationen in das M. mycoides Genom. Die Forscher fügten bewusst vier DNA-Sequenzen ein, die als Wasserzeichen dienen, um zwischen natürlich vorkommenden und synthetischen Bakterien zu unterscheiden.

Die Wasserzeichen enthalten einen Code, der DNA mit Interpunktion in englische Buchstaben übersetzt, sodass die Wissenschaftler Nachrichten mit den Genen buchstäblich schreiben können. Nach der Übersetzung geben die Wasserzeichen die Namen der 46 Forscher an, die an dem Projekt mitgearbeitet haben, Zitate von James Joyce, den Physikern Richard Feynman und J. Robert Oppenheimer sowie eine URL, die jeder, der den Code entschlüsselt, per E-Mail versenden kann.

Synthetische Bakterien versetzen Wissenschaftler seit Jahren mit dem Versprechen, Bakterienkulturen mit computergestalteten Genomen zu versprechen, die kundenspezifische Enzyme, Kraftstoffe und Medikamente kostengünstig und effizient herstellen.

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Erster Live-Organismus Mit Synthetischem Genom Erstellt

FAQ - 💬

❓ Kann man Leben künstlich erzeugen?

👉 Wet artificial life synthetisiert lebende Subsysteme niederer (Gene, Proteine) und höherer Ordnung (Gewebe, Organe, Organismen) biochemisch und entstand aus der synthetischen Biologie, der Gentechnik und Systembiologie. Soft artificial life bildet Leben in Software-Simulationen ab und Hard artificial life als Roboter.

❓ Wie funktioniert Synthetische Biologie?

👉 Im Fachgebiet synthetische Biologie arbeiten Biologen, Chemiker und Ingenieure zusammen, um biologische Systeme zu erzeugen, die in der Natur nicht vorkommen. Der Biologe wird so zum Designer von einzelnen Molekülen, Zellen und Organismen, mit dem Ziel, biologische Systeme mit neuen Eigenschaften zu erzeugen.Em cache

❓ Was ist ein Organismus für Kinder erklärt?

👉 04.08.2007 - Ein Organismus ist ein lebendes ein- oder vielzelliges Wesen , das aus mehreren funktionierenden Organen besteht.

❓ Kann man Zellen erschaffen?

👉 Auf dem Weg zu einer künstlichen Zelle setzen Wissenschaftler darauf, ursprüngliches Leben von Grund auf aus unbelebten Bausteinen im Labor zu konstruieren. Hierfür führen sie Biomoleküle zu Protozellen zusammen und nutzen die Triebkraft der Selbstorganisation.

❓ Was ist ein synthetischer Organismus?

👉 Die synthetische Biologie will biologische Systeme erzeugen, die so in der Natur nicht vorkommen. Dazu arbeiten in diesem interdisziplinären Fachgebiet beispielsweise Molekularbiologen, Ingenieure und Chemiker zusammen.

❓ Was ist synthetisch hergestellt?

👉 Unter synthetischer Produktion versteht man eine stoffzusammenfassende bzw. zusammenbauende Produktion, bei der verschiedene Einsatzstoffe oder Bauteile zu einer bestimmten Güterart zusammengefasst werden. Beispiele: Vereinigung chemischer Elemente oder die Montage von Fernsehapparaten.


Videoergänzungsan: Menschliches Erbgut Das 1000 Genomprojekt.




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