„Mes norime suprasti svarbiausias gyvybės kompozicines taisykles, – sakė dr. Elizabeth Strychalski, tyrimo bendraautorė. – Jei ši ląstelė padės mums atrasti ir suprasti tas taisykles, mes būsime labai laimingi“.
Aprašydami savo darbą žurnale „Cell“, mokslininkai rėmėsi ankstesniais tyrimais, atliktais prieš 5 metus, kai sukūrė paprasčiausią pasaulyje vienaląstį sintetinį organizmą, pavadinimu JCVI-syn3.0. Jame buvo tik 473 genai – mažiausias genų kiekis visiems tuo metu žinomiems gyviems organizmams. Tačiau tada šis bakterijas primenantis organizmas nesielgė taip, kaip elgtųsi įprasta ląstelė – iš tikrųjų jis augo ir pasidalijo į įvairios formos ir dydžio ląsteles ir nebuvo labai stabilus.
Dabar mokslininkams pavyko pasiekti, kad JCVI-syn3.0 ląstelė normaliai augtų ir dalytųsi, pridėjus 19 genų, iš kurių 7 yra svarbūs ląstelių dalijimuisi. Po to, kai buvo pridėti genai, naujai sukurta ląstelių linija JCVI-syn3A elgėsi kur kas panašiau į įprastus vienaląsčius organizmus.
„Šiame variante yra mažiau nei 500 genų. Norėdami suprasti šį skaičių perspektyvoje, jūsų žarnyne gyvenančios E. coli bakterijos turi apie 4000 genų. Žmogaus ląstelė turi apie 30 000“, – paaiškinta pranešime spaudai.
Norėdami suprasti, kuriuos genus svarbu grąžinti, kad būtų atkurtas normalus JCVI-syn3.0 ląstelės augimas ir dalijimasis, mokslininkai į ląstelių liniją įtraukė po vieną geną ir tada stebėjo morfologinius pokyčius mikroskopu. Jei genas sutrikdo normalų ląstelės augimą ir dalijimąsi, jie jį pašalina ir išbando kitą geną, kol randa derinį, kuris veikia.
Atsižvelgiant į tai, kruopštus mokslininkų darbas atskleidė teisingą genų, reikalingų JCVI-syn3A, derinį. Įdomu tai, kad iš 7 genų, susijusių su ląstelių dalijimusi, kurie buvo pridėti atgal, tik du genai turėjo anksčiau apibrėžtas funkcijas – kitų 5 genų tiesioginė funkcija ląstelių dalijimosi procese lieka neaiški.
Taigi JCVI-syn3A modelis atveria naują būdą tirti pavienius sintetinių organizmų genus, siekiant atskleisti jų pagrindines savybes.
„Mūsų tikslas yra žinoti kiekvieno geno funkciją, kad galėtume sukurti išsamų ląstelės veikimo modelį“, – teigė tyrimo bendraautorius Jamesas Pelletieris.
