تبلیغات

سلول‌های دارای ژنوم حداقلی مصنوعی تحت تقسیم سلولی طبیعی قرار می‌گیرند

سلول ها with fully artificial synthesized ژنوم were reported first in 2010 from which a minimalistic ژنوم cell was derived that مورفولوژی غیر طبیعی پس از تقسیم سلولی نشان داد. افزودن اخیر گروهی از ژن ها به این سلول حداقلی، تقسیم سلولی طبیعی را بازیابی کرد

سلول‌ها واحدهای ساختاری و عملکردی حیات هستند، نظریه‌ای که توسط شلایدن و شوان در سال 1839 ارائه شد. از آن زمان، دانشمندان علاقه‌مند به درک عملکرد سلولی با تلاش برای رمزگشایی کد ژنتیکی به طور کامل برای درک چگونگی رشد و تقسیم سلول بودند. سلول های بیشتری از نوع مشابه ایجاد می کند. با ظهور DNA sequencing, it has been possible to decode the sequence of the ژنوم thereby making an attempt to understand the cellular processes to comprehend the basis of life. In the year 1984, Morowitz proposed the study of mycoplasmas, the simplest سلول های capable of autonomous growth, for understanding the basic principles of life.  

Since then, several attempts have been made to reduce the ژنوم size to a minimalistic number giving rise to a cell that is capable of performing all the basic cellular functions. The experiments first led to the chemical synthesis of Mycoplasma mycoides ژنوم of 1079 Kb in the year 2010 and was named as JCVI-syn1.0. Further deletions made in JCVI-syn1.0 by Hutchinson III et al. (1) gave rise to JCVI-syn3.0 in 2016 that had a ژنوم size of 531 Kb with 473 genes and had a doubling time of 180 minutes, albeit having an abnormal morphology upon cell division. It still had 149 genes with unknown biological functions, suggesting the presence of still undiscovered elements that are essential for life. However, JCVI-syn3.0 provides a platform for investigating and understanding life functions by applying the principles of whole-ژنوم طرح. 

Recently, on March 29 2021, Pelletier and colleagues (2) used JCVI syn3.0 to understand the genes required for cell division and morphology by introducing 19 genes in the ژنوم of JCVI syn3.0, giving rise to JCVI syn3.0A that has a morphology similar to JCVI syn1.0. upon cell division. 7 of these 19 genes, includes two known cell division genes and 4 genes encoding membrane-associated proteins of unknown function, which together restored the phenotype similar to that of JCVI-syn1.0. This result suggests the polygenic nature of cell division and morphology in a genomically minimal cell.  

Given the fact that the JCVI syn3.0 is capable of surviving and multiplying based on its minimalistic ژنوم, it can be used as a model organism to create different cell types having varied functions that can be beneficial to humans and the environment. For example, one can introduce genes that lead to dissolution of plastics so that the new organism made can be used for degradation of plastics in a biological manner. Similarly, once can envisage adding genes pertaining to photosynthesis in JCVI syn3.0 making it amenable to use carbon dioxide from the atmosphere thereby reducing its levels and help in reducing global warming, a major climatic issue facing mankind. However, such experiments have to be treated with utmost caution to ensure that we do not release a super organism in the environment that is difficult to control once it is released. 

Nonetheless, the idea of having a cell with minimalistic genome and its biological manipulation can lead to creation of varied cell types with diverse functions capable of solving major issues facing mankind and its ultimate survival. However, there is a distinction between creation of a fully synthetic cell versus creation of a functionally synthetic ژنوم. An ideal completely synthetic artificial cell would consist of a synthesized ژنوم along with synthesized cytoplasmic components, a feat which scientists would love to achieve sooner than later in the coming years as the technological advances reach its peak.  

توسعه اخیر می تواند گامی برای ایجاد یک سلول کاملا مصنوعی باشد که قادر به رشد و تقسیم است. 

***

منابع:  

  1. Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. Design and synthesis of a minimal bacterial ژنومعلوم 25 مارس 2016: جلد. 351، شماره 6280، aad6253 
    DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad6253   
  1. Pelletier JF, Sun L., et al 2021. الزامات ژنتیکی برای تقسیم سلولی در یک سلول حداقل ژنومی. سلول. تاریخ انتشار: 29 مارس 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008 

***

راجیو سونی
راجیو سونیhttps://www.RajeevSoni.org/
دکتر راجیو سونی (ORCID ID : 0000-0001-7126-5864) دارای مدرک دکترا است. در بیوتکنولوژی از دانشگاه کمبریج، انگلستان و دارای 25 سال تجربه کار در سراسر جهان در موسسات و شرکت های چندملیتی مختلف مانند موسسه تحقیقاتی Scripps، Novartis، Novozymes، Ranbaxy، Biocon، Biomerieux و به عنوان محقق اصلی با آزمایشگاه تحقیقات دریایی ایالات متحده. در کشف دارو، تشخیص مولکولی، بیان پروتئین، تولید بیولوژیکی و توسعه تجارت.

مشترک شدن در خبرنامه ما

برای به روزرسانی با آخرین اخبار ، پیشنهادات و اطلاعیه های ویژه

رایج ترین مقالات

کنفرانس ارتباطات علمی در بروکسل برگزار شد 

کنفرانس سطح بالا در زمینه ارتباطات علمی "باز کردن قفل قدرت...

E-Tattoo برای کنترل مداوم فشار خون

دانشمندان یک لمینت قفسه سینه جدید، فوق نازک، 100 درصد طراحی کرده اند.

"راهنمای زنده WHO در مورد داروهای COVID-19": نسخه هشتم (به روز رسانی هفتم) منتشر شد

نسخه هشتم (به روز رسانی هفتم) یک دستورالعمل زنده ...
- تبلیغات -
94,476طرفدارانپسندیدن
47,680دنبالدنبال کردن
1,772دنبالدنبال کردن
30مشترکیناشتراک