
Зачем проект SynMoss выращивает мох с синтетическими генами
Китайские исследователи разработали способ выращивать особым образом модифицированный мох, то есть живые растения с отчасти синтетическими генами. Об успехах научного проекта его участники сообщили в журнале Nature Plants. Коллектив, состоящий из биологов, микробиологов, исследователей растений и разработчиков посевного материала, создал мох с клетками, содержащими частично искусственные хромосомы. Утверждается, что таким образом удалось получить живой организм с прежними свойствами.
Над созданием растений с синтетическими генами и прежде трудились несколько исследовательских проектов. Как известно, генетических модификациях в растениях добиваются с какими-то утилитарными или экологическими задачами. Так, растения пытаются запрограммировать, например, на максимальный рост пищевой массы, или на повышенную выработку кислорода, или с целью потреблять из воздуха как можно больше углекислого газа. Так, в 2023 году одна из групп исследователей изобрела способ до половины генома дрожжей собрать из генов искусственного происхождения. Но дрожжи как родственники растений под большим вопросом, да и слишком просты.
В своём исследовании команда из Китая, что называется, повысила ставку. Учёные заменили гены мха материалом, созданным в лаборатории. Суть достижения в том, что мох, представитель высших растений, генетически намного сложнее дрожжей, которые относятся к одноклеточным грибам. Научный проект назвали SynMoss, что можно перевести как «Синтетический мох».
Исследователи из КНР выбрали мох потому, что отдельная его клетка может размножиться так, что в итоге получается полноценный экземпляр растения. У мха к тому же всего лишь 26 хромосом. Учёные начали проект с того, что стали удалять из генома, то есть полного комплекта всех генов, участки, без которых, растение могло бы обойтись, развиваясь и дальше. Они также удалили транспозоны, в которых не было необходимости. Так называют участки ДНК, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома. Транспозоны также известны под названием «прыгающие гены», их считают примерами мобильных генетических элементов.
Затем в геном добавили метки, которые впоследствии позволили бы легко обнаружить в будущем крупном растении синтетические участки. Учёные также внесли изменения в генетический код растения, остановив выработку определённого белка и поменяли ряд других «настроек», как они это обозначили. В целом в результате такого вот редактирования генов хромосомы «укоротились» более чем наполовину.
Затем, на предпоследнем этапе проекта, исследователи добавили в геном ранее созданную синтетическую структуру. А после им осталось лишь дать модифицированной клетке мха делиться и разрастаться до масштабов полноразмерного растения.
Наблюдения показали, что растение получилось с виду вполне нормальным. Его масса и форма были средними, а процессы воспроизводства протекали, как у обычного мха за пределами лаборатории. И модифицированный мох оставался таким же устойчивым к повышенному содержанию соли и другим неблагоприятным факторам окружающей среды.
Зачем же понадобился этот дорогостоящий дизайнерский мох, с удалёнными участками генома, без которых он смог обойтись? Как известно, ещё в 2017 году одобрение импорта генетически модифицированных сельскохозяйственных культур занимал в КНР от полутора до шести лет. При этом тамошние контролирующие органы рассматривают исключительно культуры, одобренные в стране-изготовителе для тех же целей. По всей видимости, в Китае ставят амбициозные задачи добиться независимости от зарубежных поставок. А мох, как уже нам известно, показался относительно простым растением для начала собственных исследовательских программ.
Над созданием растений с синтетическими генами и прежде трудились несколько исследовательских проектов. Как известно, генетических модификациях в растениях добиваются с какими-то утилитарными или экологическими задачами. Так, растения пытаются запрограммировать, например, на максимальный рост пищевой массы, или на повышенную выработку кислорода, или с целью потреблять из воздуха как можно больше углекислого газа. Так, в 2023 году одна из групп исследователей изобрела способ до половины генома дрожжей собрать из генов искусственного происхождения. Но дрожжи как родственники растений под большим вопросом, да и слишком просты.
В своём исследовании команда из Китая, что называется, повысила ставку. Учёные заменили гены мха материалом, созданным в лаборатории. Суть достижения в том, что мох, представитель высших растений, генетически намного сложнее дрожжей, которые относятся к одноклеточным грибам. Научный проект назвали SynMoss, что можно перевести как «Синтетический мох».
Исследователи из КНР выбрали мох потому, что отдельная его клетка может размножиться так, что в итоге получается полноценный экземпляр растения. У мха к тому же всего лишь 26 хромосом. Учёные начали проект с того, что стали удалять из генома, то есть полного комплекта всех генов, участки, без которых, растение могло бы обойтись, развиваясь и дальше. Они также удалили транспозоны, в которых не было необходимости. Так называют участки ДНК, способные к передвижению (транспозиции) и размножению в пределах генома. Транспозоны также известны под названием «прыгающие гены», их считают примерами мобильных генетических элементов.
Затем в геном добавили метки, которые впоследствии позволили бы легко обнаружить в будущем крупном растении синтетические участки. Учёные также внесли изменения в генетический код растения, остановив выработку определённого белка и поменяли ряд других «настроек», как они это обозначили. В целом в результате такого вот редактирования генов хромосомы «укоротились» более чем наполовину.
Затем, на предпоследнем этапе проекта, исследователи добавили в геном ранее созданную синтетическую структуру. А после им осталось лишь дать модифицированной клетке мха делиться и разрастаться до масштабов полноразмерного растения.
Наблюдения показали, что растение получилось с виду вполне нормальным. Его масса и форма были средними, а процессы воспроизводства протекали, как у обычного мха за пределами лаборатории. И модифицированный мох оставался таким же устойчивым к повышенному содержанию соли и другим неблагоприятным факторам окружающей среды.
Зачем же понадобился этот дорогостоящий дизайнерский мох, с удалёнными участками генома, без которых он смог обойтись? Как известно, ещё в 2017 году одобрение импорта генетически модифицированных сельскохозяйственных культур занимал в КНР от полутора до шести лет. При этом тамошние контролирующие органы рассматривают исключительно культуры, одобренные в стране-изготовителе для тех же целей. По всей видимости, в Китае ставят амбициозные задачи добиться независимости от зарубежных поставок. А мох, как уже нам известно, показался относительно простым растением для начала собственных исследовательских программ.
- Дмитрий Ладыгин
- freepik.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....