დელფტის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ბიოტექნოლოგებმა საფუარში ხელოვნური ქრომოსომა შექმნეს. მას საფუარის ბუნებრივი ქრომოსომების პარალელურად არსებობა შეუძლია და მიკროორგანიზმში ახალი ფუნქციების უსაფრთხოდ და მარტივად დასამატებელ პლატფორმას წარმოადგენს. ახლა მკვლევრები ხელოვნურ ქრომოსომას, როგორც "ცოცხალ ქარხანას" ისე გამოიყენებენ. ამით მათ სასარგებლო ქიმიკატებისა და წამლების წარმოება შეეძლებათ.

ბიოტექნოლოგები მთელი მსოფლიოს მასშტაბით ცდილობენ შექმნან საფუარის უჯრედები და სხვა მიკროორგანიზმები, რათა სასარგებლო ნივთიერებების წარმოება შეძლონ. ამისათვის, მათ უნდა შეასწორონ უჯრედის არსებული გენეტიკური მასალა. მაგალითად, მკვლევრებს CRISPR-Cas9-ის გამოყენებით შეაქვთ საფუარის გენომში გენები, ან გარდაქმნიან საფუარის უჯრედებს "უჯრედის ქარხნებად", რომლებსაც სასარგებლო ნივთიერებების გამომუშავება შეუძლიათ.

ამ მეთოდის მინუსი არის ის, რომ შეუძლებელია ერთდროულად განხორციელდეს ყველა საჭირო ცვლილება. ამისთვის საჭიროა გენეტიკური მანიპულაციის რამდენიმე რაუნდი. ეს საკმაოდ შრომატევადია. გარდა ამისა, CRISPR-Cas9-ის გამოყენებით დნმ-ის ჩასწორების მრავალმა სესიამ შეიძლება გამოიწვიოს მუტაციები, რომლებიც არღვევს არსებით ფუნქციებს. ამის შედეგი შეიძლება იყოს, მაგალითად, უჯრედის მეტაბოლიზმის მოშლა, რაც ზრდის და გაყოფის პრობლემებს იწვევს.

ლეგოსავით — უპირატესობები

ხელოვნური ქრომოსომას უპირატესობა არის ის, რომ მასში გენების დამატება ხელს არ უშლის უჯრედის არსებულ ფუნქციებს.

"ჩვენი სინთეზური ქრომოსომა არის ახალი გზა, რისი გამოყენებითაც, საფუარს უსაფრთხოდ და მოდულურად დაემატება მნიშვნელოვანი ფუნქციები, ეს რაღაცით LEGO-ს აგურების აგებას ჰგავს", — ამბობს მკვლევარი ელინე პოსტმა.

გამოწვევა

საფუარის უჯრედები "ეჭვიანები" არიან და მკვლევარებს დიდი შრომა დასჭირდათ იმისთვის, რომ მათთვის ხელოვნური ქრომოსომები, როგორც "ნამდვილი" ქრომოსომები ისე "წარედგინათ".

"ეს საკმაოდ რთული იყო, მაგრამ საბედნიეროდ, ჩვენ ვიცით, რომელი ელემენტები სჭირდება უჯრედს. ჩვენ შევძელით სინთეზურ ქრომოსომებში დნმ-ის სწორი ნაწილების დამატება", — განმარტა ჯგუფის ხელმძღვანელმა პასკალე დარან-ლაპუჯადემ.

მიდგომამ იმუშავა: საფუარის უჯრედებმა ჯეროვნად გადაწერეს სინთეზური ქრომოსომის დნმ. აღსანიშნავია, რომ მკვლევრებმა თავიანთი შემოქმედება ინტენსიურად გამოსცადეს და ყველაფერმა იმუშავა.

შეუზღუდავი შესაძლებლობები

შემდეგი ნაბიჯი იქნება ხელოვნური ქრომოსომისთვის ყველა სახის ახალი ფუნქციონალობის დამატება და საფუარის მიკროსკოპულ ცოცხალ ქარხნებად გარდაქმნა. ამ მხრივ, დელფის მკვლევარებმა პირველი ნაბიჯიც გადადგეს.

მეცნიერებმა ხელოვნურ ქრომოსომაში სამკურნალო თვისებების მქონე პიგმენტებისთვის ახალი ბიოლოგიური გზა დაამატეს. და მართლაც: საფუარის უჯრედებმა დაიწყეს ნივთიერების წარმოება, თუმცა, ჯერ მცირე რაოდენობით.

შემდგომი კვლევის შესაძლებლობები თითქმის უსასრულოა. ბუნებაში ჯერ კიდევ უამრავი მსგავსი "გზის" აღმოჩენაა შესაძლებელი. ამ სამეცნიერო აღმოჩენის წყალობით, საფუარის უჯრედები შეიძლება შეიქმნას მცენარეთა, ბაქტერიების ან სხვა ორგანიზმების გადასაადგილებლად.

"როდესაც საქმე გვაქვს ბიოტექნოლოგიებთან, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ჩვენ ნამდვილად ფანტასტიკურ დროში ვცხოვრობთ", — ამბობენ მკვლევრები.