Штучне життя обійшло справжнє: примітивна клітина легко подолала природний відбір

Група дослідників зі США та Бразилії використала синтетичну біологію для створення урізаної версії бактерії Mycoplasma mycoides, яка містить лише мінімально необхідні гени. Вони виявили, що ця спрощена бактерія все ще може швидко розвиватися, навіть перевершуючи інші мінімальні клітини, що підкреслює міцність життя і силу природного відбору, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідники почали з вивчення Mycoplasma mycoides, бактерії, знайденої в шлунках кіз та інших тварин, яка харчується ними для виживання. Згодом ця бактерія природним чином втратила багато зі своїх генів, оскільки дедалі більше залежала від свого господаря. Сьогодні вона несе всього 901 ген, що набагато менше, ніж у інших бактерій, які можуть нести тисячі генів, або у рослин і тварин, які несуть десятки тисяч генів.

Дослідники пішли ще далі і, використовуючи синтетичну біологію, видалили ще 41% генів бактерії, залишивши тільки найнеобхідніше. Вони назвали цю зменшену версію M. mycoides JCVI-syn3B, яка утримує рекорд за найменшим геномом серед усіх організмів, вирощених у лабораторії.

Цікаво, що вчені виявили, що базовий M. mycoides JCVI-syn3B не закінчив еволюцію. Вони дозволили цій вдосконаленій бактерії рости в лабораторії протягом 300 днів (близько 2 000 бактеріальних поколінь). У результаті бактерія розвивалася на 39% швидше, ніж оригінальний M. mycoides. Вона настільки добре адаптувалася, що відновила всі свої втрачені здібності, а коли в лабораторії її поставили віч-на-віч з іншими мінімальними клітинами, вона обійшла їх, ставши домінуючим штамом.

Це означає, що навіть найпростіші форми життя, зведені до мінімуму, можуть швидко розвиватися і перемагати інших у перегонах природного відбору. Іншими словами, життя дійсно знаходить вихід, навіть коли все зведено до найнеобхіднішого. Це нове відкриття дає нам нове уявлення про можливості виживання живих організмів.

Однак дослідники виявили, що ці еволюціонуючі клітини не стали більшими, імовірно, через видалення багатьох мембранних білків, які мають вирішальне значення для збільшення об'єму.

Звичайно, ще багато чого належить дізнатися про цю крихітну форму життя, наприклад, зрозуміти, які саме гени еволюціонували і чому.

Ці висновки не тільки інтригують, а й мають потенційне практичне значення. Наприклад, ми можемо використовувати ці прості клітини як основу для синтетичної біології, створюючи організми, призначені для виконання конкретних завдань, таких як розщеплення забруднювальних речовин або виробництво біопалива. Таким чином, це, здавалося б, крихітне відкриття може мати великий вплив на наше майбутнє.

Раніше Фокус писав про те, що вчені змусили клітини раку самознищуватися. Дослідники переломили хід боротьби з раком за допомогою мРНК, змушуючи пухлинні клітини виробляти свого власного вбивцю.

Також Фокус писав про те, що клітини, які викликають рак крові, також захищають нас від хвороби Альцгеймера. Стан крові, який зазвичай вважається небезпечним, несподівано виявився захистом від хвороби Альцгеймера, згідно з новим дослідженням.