محققان مدت‌هاست که به دنبال شناسایی حداقل ژنوم مورد نیاز برای حیات و تولیدمثل یک سلول هستند و حالا با ایجاد سلولی که از این حداقل ژنوم برخوردار است توانسته‌اند به این سوال پاسخ دهند.

محققان یک کروموزوم سنتزی متشکل از 473 ژن را به عنوان کوچکترین ژنوم شناخته شده که برای تداوم حیات یک سلول میکروبی ضروری است، معرفی کرده‌اند. آن‌ها می‌گویند که با کمک این کروموزوم می‌توانند به این سوال پاسخ دهند که حیات چیست؟

کشف کوچکترین ژنوم ضروری برای تداوم حیات

محققان یک موسسه تحقیقاتی در سن‌دیه‌گو کالیفرنیا در این مطالعه شروع به حذف تمام ژن‌های یک کرومووزم باکتریایی کردند تا به حداقل ژن‌های ضروری برای ادامه حیات و تولیدمثل دست یابند. آن‌ها این ژن‌ها را در قالب یک زنجیره منفرد DNA بازسازی کرده و ژنوم به دست آمده را وارد یک سلول فاقد ژنوم کردند تا سلول مجددا به حیات بازگردد.

این تحقیق از این نظر اهمیت دارد که نشان می‌دهد چه ژن‌هایی برای تداوم حیات سلول ضروی هستند و چگونه می‌توان این ژن‌ها را دستکاری کرد تا از نظر اقتصادی بهترین عملکرد را داشته و به شدت به صرفه باشند. این تحقیق می‌تواند در فعالیت‌هایی مثل سم‌زدایی از پسماندهای صنعتی یا تولید انواع جدید پلیمرهای پلاستیکی کاربرد داشته باشد.

این ژنوم با تغییر ژنوم یک سلول باکتری به نام مایکوپلاسما میکویید به دست آمده ‌است. محققان به طور انتخابی برخی از ژن‌های کروموزوم این باکتری را حذف کردند تا به حداقل ژنوم مورد نیاز برای تداوم حیات و تولیدمثل باکتری دست یابند.

ژنوم حاصل با داشتن تنها 473 ژن و 531 هزار باز DNA، از کوچکترین ژنوم شناخته شده در دنیای طبیعی که متعلق به گونه‌ای باکتری به نام M genitalium است که 525 ژن و 600 هزار باز DNA دارد، نیز کوچک‌تر است.

هدف از این تحقیق ساخت سلول بسیار ساده‌ای است که محققان با عملکرد مولکولی و زیستی هر یک از ژن‌های آن آشنا باشند.

سلول میکروبی ساخته شده JCVI-Syn-3.0 نام گرفته و عملکرد حدود دو سوم از ژن‌های ژنوم آن مشخص است. این ژن‌ها در عملکردهای حیاتی مثلا در خوانش و بیان اطلاعات ژنتیکی ذخیره شده در کروموزوم باکتریایی نقش دارند.

محققان به دنبال این هستند که عملکرد یک سوم ژن‌های باقی مانده را شناسایی کنند و دریابند چرا این ژن‌ها برای حیات ضروری تلقی می‌شوند.

منبع: ایسنا