Исследователи под руководством Джона Гласса и Джона Крейга Вентера из Института геномики в Калифорнии в марте 2026 года сообщили о создании живой синтетической бактериальной клетки с использованием неживых компонентов. При этом клеточный каркас был получен от природной бактерии, поэтому созданный организм остается полусинтетическим. О развитии технологии рассказала ведущий научный сотрудник Института системной биологии и медицины Дарья Матюшкина.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Работа в этом направлении началась задолго до нынешнего эксперимента. Еще в 2007 году исследователи продемонстрировали возможность пересадки генома одного вида бактерии другому, используя микоплазмы с редуцированными метаболизмом и геномом. Сначала природный геном Mycoplasma mycoides переносили в клетки Mycoplasma capricolum. В 2016 году ученые уже синтезировали геном искусственно, добавив в него «водяные знаки» с именами исследователей и известными цитатами.
Геномные последовательности проектируют на компьютере, после чего изготавливают короткие фрагменты и собирают из них полный геном. Его размножают в дрожжевых клетках, выделяют и переносят в культуру Mycoplasma capricolum. Чтобы собственная ДНК клетки не мешала работе нового генома, ее обрабатывали митомицином С. Вещество блокировало репликацию ДНК, сохраняя другие элементы клеточного аппарата.
Такой метод резко повысил эффективность пересадки. До применения митомицина один успешный перенос приходился примерно на 150 млн живых клеток, после обработки — на 288. Количество жизнеспособных клеток-реципиентов при этом сократилось примерно в миллион раз. Исследователям также удалось подтвердить, что работу клетки после процедуры обеспечивает именно донорский геном.
Параллельно ученые работали над минимальными организмами. В 2016 году появилась JCVI-syn3.0 с синтетическим геномом из 473 генов, однако клетка плохо делилась. В 2021 году была создана Syn3A с 493 генами, получившая правильную форму и цикл деления продолжительностью 105 минут. При этом функции примерно 30% генов Syn3.0 оставались неизвестными, хотя без них организм не мог выжить.
Команда Иллинойсского университета и Гарвардской медицинской школы создала также компьютерную 4D-модель минимальной клетки. Воспроизведение ее 105-минутного жизненного цикла занимало шесть дней, а репликацию хромосомы пришлось рассчитывать на отдельном графическом процессоре. Матюшкина отмечает, что многие процессы в модели совпадали с природными, однако полностью заменить реальные биологические эксперименты такое моделирование пока не способно.
Еще одним направлением стало изменение генетического кода. Летом 2025 года ученые представили синтетическую кишечную палочку Syn57, использующую 57 кодонов вместо 64. Семь освободившихся кодонов потенциально можно применять для создания неестественных аминокислот и новых материалов. Однако Syn57 размножается значительно медленнее обычной E. coli: для удвоения ей требуется около четырех часов вместо одного.
В мае 2026 года китайские исследователи с помощью генеративного искусственного интеллекта получили бактерию с 19 аминокислотами вместо стандартных 20. Одновременно был представлен десятилетний азиатский план развития синтетических клеток, предусматривающий создание к 2029 году протоклетки с 200 генами.
Одним из практических применений искусственных организмов может стать производство белков и аминокислот. Матюшкина оценивает возможный массовый выход подобных технологий на рынок в три-пять лет, отмечая роль искусственного интеллекта в ускорении расчетов. Одновременно развитие синтетической биологии требует учитывать риски двойного применения, поскольку методы создания геномов могут использоваться не только в мирных целях.
Читайте также:
- В платежках за ЖКХ появятся новые начисления: что уже изменилось для россиян
- Пенсии в России резко вырастут с августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
