Геном из пробирки обещает миру блага и бедствия
12 октября 2007. Разместил: farfengugen
Недавнее заявление учёных о рождении в лаборатории синтетической клетки, невиданной ранее в природе, оказалось не совсем верно понятым. Однако даже фраза "нет дыма без огня" — слишком мягкое определение происходящего.
Крэйг Вентер (Craig Venter), глава института имени себя (J. Craig Venter Institute — JCVI), заявил на днях о намерении создать первую в мире искусственную форму жизни: клетку с полностью синтезированным геномом.
Вентер известен как один из самых ярких сторонников синтетической биологии (смотри также этот материал) — науки, поставившей своей целью не только научиться разбирать живое по крипичикам, но собирать из этих кирпичиков новое живое.
Под кирпичиками тут понимаются белки, жиры, различные внутриклеточные механизмы и, главное, ДНК. Из впечатляющих достижений синтетической биологии следует отметить создание искусственной клетки (геном для которой, впрочем, был заимствованным у одного из организмов) и недавнее изготовление клеток со встроенной генетической "петлёй памяти".
Современные методы синтеза уже позволяют шаг за шагом, основание за основанием, создать ДНК по заранее намеченному плану. Собственно новое достижение Вентера, вернее, собранной им команды учёных во главе с нобелевским лауреатом Гамильтоном Смитом (Hamilton Smith), заключается в синтезе из лабораторных химикалий некой хромосомы, в природе не существовавшей. Так утверждает Guardian.
Крэйг Вентер назвал построение синтетического генома "важным философским шагом в истории нашего вида" (фото Evan Hurd/JCVI).
Заключённый в синтетической хромосоме генетический код содержит 381 ген или 580 тысяч пар нуклеотидных оснований. Это некий минимум, достаточный, чтобы клетка могла жить. Данный код основан на коде одноклеточного Mycoplasma genitalium, из которого учёные убрали значительную часть (по некоторым данным — 80%), обозвав оставшиеся гены (вернее, гипотетический новый вид одноклеточного) Mycoplasma laboratorium.
Способность этой новой формы жизни копировать себя и усваивать питательные вещества будет зависеть от молекулярных машин клетки, в которую должен быть имплантирован новый код. В этом смысле Mycoplasma laboratorium не будет полностью синтетической формой жизни. Однако, её ДНК будет искусственной.
Таким образом, следующий предполагаемый шаг Вентера, Смита и их коллег по JCVI — встраивание этого генома в клетку, чтобы доказать, что этот геном возьмёт под контроль организм и тот сможет жить самостоятельно.
Насколько реальна замена всего генома в клетке? Такой шаг уже был опробован. Совсем недавно там же в JCVI была проведена первая трансплантация всего генома между двумя видами. Вентер "на 100% уверен", что та же самая техника будет работать для искусственно созданной хромосомы.
Однако, нынешний шум в прессе оказался преждевременным. Не вполне ясно даже — что там было с синтезом ДНК. Не говоря уж о клетке. Собственно Вентер говорил лишь о скором (в течение недель) анонсе в котором будет объяснено — что к чему. Эдакое нагнетание обстановки. Ждите, мол, сенсации. Некоторые восприняли это заявление как уже свершившийся факт создания искусственной жизни.
Представительница же JCVI Хитер Ковальски (Heather Kowalski) остужает горячие головы: "Мы не достигли того прорыва в создании синтетической жизни, что нам приписали некоторые (СМИ). Когда мы сделаем это — появится научная публикация. Вероятно, это произойдёт через месяцы".
Месяцы — тоже неплохо. Можно и подождать, пустяки. Ведь о грядущем появлении искусственной формы жизни "из пробирки" Вентер и Смит заявляли ещё в 2002-м. Но, может, вокруг синтетической клетки шум поднят не только преждевременный, но вообще — напрасный? И да, и нет.
Вентер не является пустословом. Он принимал участие в альтернативном проекте по расшифровке генома человека (который шёл параллельно международному) и принёс в науку немало идей по технологии расшифровки генома. А совсем недавно Вентер объявил и о записи собственного полного генома (подробности — в пресс-релизе его института). Последнее, впрочем, больше было рассчитано на рекламный эффект.
Также специалисты из JCVI принимали участие в работе, в ходе которой внутри генома одного биологического вида был найден полный геном другого вида, и проводили исследования по генной модификации вирусов.
Вентер полагает, что спроектированные геномы обладают огромным потенциалом. Они могут привести к появлению альтернативных источников энергии (синтез биотоплива), или к бактериям, которые помогут удалять лишний углекислый газ из атмосферы.
Расшифровка генетического кода организмов, понимание тонкостей его работы — лишь шаг к синтезу нужного кода и встраиванию его в клетки с целью получения искусственных организмов с заданными свойствами. А они позволят нам, к примеру, создать новые источники энергии. Такова цель молодой компании Synthetic Genomics. Одним из основателей этой фирмы является, вы уже догадались, Крейг Вентер (иллюстрация Synthetic Genomics).
С другой стороны, есть учёные, которые считают претензии Крейга излишне драматизированными и больше рассчитанными на публику. Например, доктор Ник Гэй (Nick Gay) из университета Кембриджа (University of Cambridge) утверждает, что поставленных Вентером целей (энергия, экология) можно добиться и традиционными методами генных манипуляций, не прибегая к громкому лейблу "Жизнь 2.0" и синтезированным ДНК.
И всё же мимо планов JCVI нельзя пройти мимо. Во-первых, а вдруг получится? Во-вторых, хотя бы пусть будет повод поговорить об обратной стороне такого потенциального прорыва в биологии.
Пэт Муни (Pat Mooney), директор канадской организации ETC Group, занимающейся вопросами биоэтики и опасности некоторых научных достижений для природы и общества, поясняет, что Вентер создал "шасси", на котором можно построить почти всё. "Это может принести пользу для человечества, такую, как создание новых лекарств, или может оказаться огромной угрозой, в облике биологического оружия", — говорит Муни.
"Почти всё", — это, конечно, преувеличение. Но толика здравого смысла тут есть. Вентер, фактически, намерен получить простой базовый организм, на котором в дальнейшем можно проверять работу самых разнообразных искусственных или заимствованных генов. Причём в этом универсальном коде присутствуют кусочки от разных организмов, подобранные таким образом, чтобы обеспечивать базовые функции клетки, включая рост и размножение.
Такой "минимальный" организм предоставлял бы идеальные условия для опытов с генами, поскольку в нём не будет содержаться ничего лишнего.
Группа учёных из JCVI даже оформила американский патент на "минимальный бактериальный геном", которого достаточно для поддержания жизни одноклеточного организма и подала заявку на аналогичный международный патент, где перечислены более 100 стран в которых он должен защищать права института на данный код.
Муни смотрит на эти события с тревогой. Пэт говорит, что "Крейг Вентер и его коллеги нарушили социальные границы, и общественность даже не имела возможность обсудить далеко идущие социальные, этические и экологические последствия появления синтетической жизни". Подразумевается и "соперничество с Богом" и банальное попадание новых организмов в окружающую среду с неясными последствиями для планеты. Муни мечтает, чтобы Вентер отозвал патент, а патентные ведомства закрыли бы данные по этому геному, от греха подальше.
Эта позиция, к слову, входит в противоречие со взглядами некоторых сторонников синтетической биологии, полагающих, что все новые геномы, придуманные учёными, должны становиться достоянием всего человечества и использоваться совершенно свободно, без прав какой-то отдельной группы на данные коды жизни.
"Мы пробуем создать новую систему ценности для жизни. Ведя дело в таком масштабе, вы не можете ожидать, что каждый будет счастливым", — заочно парирует и те и другие выпады Вентер.
Крэйг Вентер (Craig Venter), глава института имени себя (J. Craig Venter Institute — JCVI), заявил на днях о намерении создать первую в мире искусственную форму жизни: клетку с полностью синтезированным геномом.
Вентер известен как один из самых ярких сторонников синтетической биологии (смотри также этот материал) — науки, поставившей своей целью не только научиться разбирать живое по крипичикам, но собирать из этих кирпичиков новое живое.
Под кирпичиками тут понимаются белки, жиры, различные внутриклеточные механизмы и, главное, ДНК. Из впечатляющих достижений синтетической биологии следует отметить создание искусственной клетки (геном для которой, впрочем, был заимствованным у одного из организмов) и недавнее изготовление клеток со встроенной генетической "петлёй памяти".
Современные методы синтеза уже позволяют шаг за шагом, основание за основанием, создать ДНК по заранее намеченному плану. Собственно новое достижение Вентера, вернее, собранной им команды учёных во главе с нобелевским лауреатом Гамильтоном Смитом (Hamilton Smith), заключается в синтезе из лабораторных химикалий некой хромосомы, в природе не существовавшей. Так утверждает Guardian.
Крэйг Вентер назвал построение синтетического генома "важным философским шагом в истории нашего вида" (фото Evan Hurd/JCVI).
Заключённый в синтетической хромосоме генетический код содержит 381 ген или 580 тысяч пар нуклеотидных оснований. Это некий минимум, достаточный, чтобы клетка могла жить. Данный код основан на коде одноклеточного Mycoplasma genitalium, из которого учёные убрали значительную часть (по некоторым данным — 80%), обозвав оставшиеся гены (вернее, гипотетический новый вид одноклеточного) Mycoplasma laboratorium.
Способность этой новой формы жизни копировать себя и усваивать питательные вещества будет зависеть от молекулярных машин клетки, в которую должен быть имплантирован новый код. В этом смысле Mycoplasma laboratorium не будет полностью синтетической формой жизни. Однако, её ДНК будет искусственной.
Таким образом, следующий предполагаемый шаг Вентера, Смита и их коллег по JCVI — встраивание этого генома в клетку, чтобы доказать, что этот геном возьмёт под контроль организм и тот сможет жить самостоятельно.
Насколько реальна замена всего генома в клетке? Такой шаг уже был опробован. Совсем недавно там же в JCVI была проведена первая трансплантация всего генома между двумя видами. Вентер "на 100% уверен", что та же самая техника будет работать для искусственно созданной хромосомы.
Однако, нынешний шум в прессе оказался преждевременным. Не вполне ясно даже — что там было с синтезом ДНК. Не говоря уж о клетке. Собственно Вентер говорил лишь о скором (в течение недель) анонсе в котором будет объяснено — что к чему. Эдакое нагнетание обстановки. Ждите, мол, сенсации. Некоторые восприняли это заявление как уже свершившийся факт создания искусственной жизни.
Представительница же JCVI Хитер Ковальски (Heather Kowalski) остужает горячие головы: "Мы не достигли того прорыва в создании синтетической жизни, что нам приписали некоторые (СМИ). Когда мы сделаем это — появится научная публикация. Вероятно, это произойдёт через месяцы".
Месяцы — тоже неплохо. Можно и подождать, пустяки. Ведь о грядущем появлении искусственной формы жизни "из пробирки" Вентер и Смит заявляли ещё в 2002-м. Но, может, вокруг синтетической клетки шум поднят не только преждевременный, но вообще — напрасный? И да, и нет.
Вентер не является пустословом. Он принимал участие в альтернативном проекте по расшифровке генома человека (который шёл параллельно международному) и принёс в науку немало идей по технологии расшифровки генома. А совсем недавно Вентер объявил и о записи собственного полного генома (подробности — в пресс-релизе его института). Последнее, впрочем, больше было рассчитано на рекламный эффект.
Также специалисты из JCVI принимали участие в работе, в ходе которой внутри генома одного биологического вида был найден полный геном другого вида, и проводили исследования по генной модификации вирусов.
Вентер полагает, что спроектированные геномы обладают огромным потенциалом. Они могут привести к появлению альтернативных источников энергии (синтез биотоплива), или к бактериям, которые помогут удалять лишний углекислый газ из атмосферы.
Расшифровка генетического кода организмов, понимание тонкостей его работы — лишь шаг к синтезу нужного кода и встраиванию его в клетки с целью получения искусственных организмов с заданными свойствами. А они позволят нам, к примеру, создать новые источники энергии. Такова цель молодой компании Synthetic Genomics. Одним из основателей этой фирмы является, вы уже догадались, Крейг Вентер (иллюстрация Synthetic Genomics).
С другой стороны, есть учёные, которые считают претензии Крейга излишне драматизированными и больше рассчитанными на публику. Например, доктор Ник Гэй (Nick Gay) из университета Кембриджа (University of Cambridge) утверждает, что поставленных Вентером целей (энергия, экология) можно добиться и традиционными методами генных манипуляций, не прибегая к громкому лейблу "Жизнь 2.0" и синтезированным ДНК.
И всё же мимо планов JCVI нельзя пройти мимо. Во-первых, а вдруг получится? Во-вторых, хотя бы пусть будет повод поговорить об обратной стороне такого потенциального прорыва в биологии.
Пэт Муни (Pat Mooney), директор канадской организации ETC Group, занимающейся вопросами биоэтики и опасности некоторых научных достижений для природы и общества, поясняет, что Вентер создал "шасси", на котором можно построить почти всё. "Это может принести пользу для человечества, такую, как создание новых лекарств, или может оказаться огромной угрозой, в облике биологического оружия", — говорит Муни.
"Почти всё", — это, конечно, преувеличение. Но толика здравого смысла тут есть. Вентер, фактически, намерен получить простой базовый организм, на котором в дальнейшем можно проверять работу самых разнообразных искусственных или заимствованных генов. Причём в этом универсальном коде присутствуют кусочки от разных организмов, подобранные таким образом, чтобы обеспечивать базовые функции клетки, включая рост и размножение.
Такой "минимальный" организм предоставлял бы идеальные условия для опытов с генами, поскольку в нём не будет содержаться ничего лишнего.
Группа учёных из JCVI даже оформила американский патент на "минимальный бактериальный геном", которого достаточно для поддержания жизни одноклеточного организма и подала заявку на аналогичный международный патент, где перечислены более 100 стран в которых он должен защищать права института на данный код.
Муни смотрит на эти события с тревогой. Пэт говорит, что "Крейг Вентер и его коллеги нарушили социальные границы, и общественность даже не имела возможность обсудить далеко идущие социальные, этические и экологические последствия появления синтетической жизни". Подразумевается и "соперничество с Богом" и банальное попадание новых организмов в окружающую среду с неясными последствиями для планеты. Муни мечтает, чтобы Вентер отозвал патент, а патентные ведомства закрыли бы данные по этому геному, от греха подальше.
Эта позиция, к слову, входит в противоречие со взглядами некоторых сторонников синтетической биологии, полагающих, что все новые геномы, придуманные учёными, должны становиться достоянием всего человечества и использоваться совершенно свободно, без прав какой-то отдельной группы на данные коды жизни.
"Мы пробуем создать новую систему ценности для жизни. Ведя дело в таком масштабе, вы не можете ожидать, что каждый будет счастливым", — заочно парирует и те и другие выпады Вентер.