BGI: medzinárodný projekt Sc2.0 je na ceste k vytvoreniu prvého syntetického genómu kvasiniek

USA - slovenčina

• USA - español
• USA - Deutsch
• USA - Pусский
• USA - English
• USA - Polski
• USA - Français
• USA - čeština

ŠEN-ČEN, Čína, 9. marca 2017 /PRNewswire/ -- Tím pracovníkov medzinárodného projektu syntetického genómu kvasiniek (projekt Sc2.0) oznámil dokončenie nového redizajnu a syntézy ďalších piatich chromozómov pivnej kvasinky (Saccharomyces cerevisiae); chromozómov II, V, VI, X a XII. Výskumný tím tiež realizoval hĺbkovú, multidimenzionálnu analýzu kmeňa kvasiniek a potvrdil, že fenotyp syntetického kmeňa kvasiniek je konzistentný s fenotypom kmeňa prírodného pôvodu. Výskumný tím BGI („BGI"), jeden z čínskych účastníkov, realizoval kompletný redizajn a syntézu chromozómu II, ktorý má dĺžku 770 kb (kilo báz) a transformoval ho na kvasinkovú bunku, ktorá viedla k vzniku syntetického kmeňa konzistentného s kmeňom prírodného pôvodu, čo sa týka životnosti. Celá štúdia je uverejnená ako titulný článok vo zvláštnom vydaní časopisu Science, ktoré vyjde 9. marca.

Po prelomovej práci pri syntéze genómu Mykoplazmy v roku 2010 je projekt Sc2.0 ďalším skvelým počinom v rámci výskumu syntetických genómov. Projekt Sc2.0 realizuje konzorcium dvanástich popredných laboratórií zameraných na výskum kvasiniek z USA, Veľkej Británie, Číny, Francúzska, Singapuru a Austrálie, ktoré si vytýčili ambiciózny cieľ vytvoriť prvý syntetický genóm kvasiniek (16 chromozómov ~14 Mbp) do roku 2018. S podporou Čínskeho národného výskumného a rozvojového programu modernej technológie (Program „863") dokázali čínski vedci zásadným spôsobom prispieť k tomuto projektu. Čínsky tím pochádza z nasledujúcich popredných inštitúcií: BGI, Univerzita v Tianjin a a Univerzita v Tsinghua. Iniciátor a vedúci projektu Sc2.0, Prof. Jef D. Boeke, povedal: „Práca s našimi čínskymi kolegami v BGI, Tianjine a Tsinghue bola pre projekt Sc2.0 transformačná. Zdroje, ktoré máme k dispozícii, aby sme mohli realizovať tento náročný a komplexný projekt z pohľadu grantovej podpory, najmodernejšieho vybavenia a hlavne ľudského kapitálu vo forme najinovatívnejších vedcov v rámci projektu Sc2.0, sú jednoducho ohromujúce."

BGI, ako člen čínskeho tímu, viedlo kompletný redizajn a syntézu chromozómu II (770 Kb dĺžky). Výsledný kmeň vykazuje životnosť, ktorá do veľkej miery pripomína životnosť kmeňa prírodného pôvodu. Tím BGI aplikoval prístup „Trans-Omics" pri identifikácii genotypovo-fenotypovej korelácie syntetického kmeňa kvasiniek na fenotypovej, genómovej, transkriptomickej, proteomickej a metabolickej úrovni. Yue Shenová, prvá autorka článku synII a riaditeľka Platformy syntézy a úpravy genómov v Čínskej národnej génovej banke, povedala: „Projekt Sc2.0 nielen podnecuje rýchly vývoj technológie, ale poskytuje nám aj možnosť spolupracovať s poprednými medzinárodnými tímami pri spoločnom poznávaní a zvládaní technológií syntézy genómov. Podarilo sa nám dokonale porozumieť modelovému organizmu kvasinky, čo nám pomôže ďalej preskúmavať jeho potenciál v priemyselnom využití."

Výskumný tím spolupracoval aj s Univerzitou v Edin burgu pri testovaní fyziologických funkcií vrátane bunkového rozmnožovania a delenia. Výsledky naznačujú, že umelý model genómu S. cerevisiae (pivnej kvasinky) sa vyznačuje veľkou mierou modifikovateľnosti a flexibilnosti pridávania a vymazávania štruktúr DNA. Tento úspech pri pretvorení eukaryotického genómu S. cerevisiae je ďalším míľnikom na ceste ku tvorbe syntetického života po ukončení projektu syntetického prokaryotického genómu. Spoluautor článku synII a vedúci tímu z Univerzity v Edinburgu, Dr. Yizhi Cai, potvrdil: „Ide o naozaj veľký míľnik v syntetickej biológii a biotechnológii. Dokazuje to, že sme sa skutočne zaskveli v technickej biológii na úrovni chromozómov, čo by nebolo možné bez skvelej spolupráce medzi našimi medzinárodnými tímami Sc2.0. Teším sa na ďalšiu prácu s týmto úžasným tímom pri dokončovaní celého syntetického genómu kvasiniek v nasledujúcich rokoch."

V roku 2014 bolo syntetizovaných prvých 16 chromozómov (synIII), čo znamenalo prvý dôležitý krok. V ďalšom kroku bola potrebná medzinárodná misia, ktorá spoločne dokázala syntetizovať ďalších 15 chromozómov potrebných na vytvorenie prvého plne syntetického genómu kvasiniek. Medzinárodný projekt Sc2.0 práve splnil významný míľnik. Tím spolupracujúcich vedcov Sc2.0 verí, že prebudovaním genómu S. cerevisiae dokáže lepšie porozumieť biologickým mechanizmom a reakciám organizmov a ich prispôsobivosti evolučným procesom v rôznych prostrediach. Dúfajú, že výsledok projektu Sc2.0 pomôže svetu vyriešiť veľké výzvy týkajúce sa zdravia, potravín, energie a životného prostredia.

Tento prelomový krok je zjavnou inšpiráciou aj pre iné medzinárodné tímy. Znovu totiž dokazuje silu medzinárodnej spolupráce pri veľkých vedeckých projektoch: integráciu zdrojov a odbornosti, ktoré pomáhajú dosiahnuť nemožné. Presne tak, ako to vystihol spoluautor článku synII, spoluzakladateľ a prezident BGI prof. Huanming Yang: „Prelomové objavy dosiahnuté v ostatných rokoch v rámci tohto projektu dokazujú dôležitosť medzinárodnej spolupráce v oblasti vedy. Tento medzinárodný projekt ponúka nášmu mladému tímu obrovskú a jedinečnú príležitosť zdokonaliť sa a získať nové vízie v rozvoji tejto oblasti v duchu medzinárodnej spolupráce."