Dies ist eine Grafik, die ich für meine Doktorarbeit erstellt habe. Es zeigt die Genomkarte von Saccharomyces cerevisiae – Bäckerhefe – aber nicht irgendeine Hefe. Das ist Sc2.0der erste komplexe Organismus (Eukaryot), dessen gesamtes Genom vom Menschen von Grund auf neu aufgebaut wurde.
Was schaue ich mir an?
Das kreisförmige Diagramm zeigt alle 16 Hefechromosomen, die wie ein Rad angeordnet sind. Jeder Ring stellt eine andere Informationsebene dar:
- Außenring (hellblau): Das natürliche Hefegenom – etwa 12 Millionen Basenpaare DNA mit etwa 6.000 Genen
- Zweiter Ring (lila): Transfer-RNA-Gene – das Molekulare "Adapter" die den genetischen Code in Proteine übersetzen
- Dritter Ring (orange): Die synthetische Version – beachten Sie, dass sie ca. 8 % kleiner ist. Wissenschaftler entfernt "Müll" Sequenzen, Introns und repetitive Regionen, während die Hefe voll funktionsfähig bleibt
- Vierter Ring (schwarze Punkte): 3.932 "LoxPsym" Standorte – molekular "hier schneiden" Marker, die es Forschern ermöglichen, das Genom auf Befehl zufällig zwischen diesen Stellen zu mischen (ein System namens SCRaMbLE).
- Innenring (grün): "Megachunks" – die ca. 50 kb großen LEGO-ähnlichen Teile, die zum Zusammenbau jedes Chromosoms verwendet werden
Was ist das tRNA-Neochromosom?
Die 275 Transfer-RNA-Gene, die über das natürliche Genom verstreut sind, wurden auf ein einziges neues künstliches Chromosom verschoben – als würden Sie alle Ihre App-Verknüpfungen in einem Ordner zusammenfassen. Dies wird in Lila angezeigt. Dadurch wird das Genom stabiler.
Warum ist das wichtig?
Sc2.0 ist im Wesentlichen eine programmierbare Zelle. Mit dem SCRaMbLE-System können Forscher innerhalb von Stunden Millionen von Genomvarianten generieren – und so die Evolution beschleunigen, die normalerweise Jahrtausende dauern würde. Zu den Anwendungen gehören die Produktion von Biokraftstoffen, die pharmazeutische Synthese und die Grundlagenforschung darüber, was ein Genom ausmacht "arbeiten."
Dieses 15-jährige internationale Projekt wurde 2023 abgeschlossen und stellt eines der ehrgeizigsten Projekte im Bereich der synthetischen Biologie dar, die jemals durchgeführt wurden.
#Und
Von molecular_data