Биологический «замок» для искусственных организмов

Генетически изменённые или полностью синтезированные живые организмы внушают большие надежды, но в то же время и несут в себе некоторую угрозу. Хотя риски обычно преувеличивают, но всё равно есть вероятность, что выйдя из-под контроля синтетический организм изменит существующую экосистему.

Физической изоляции в лабораториях и на промышленных объектах недостаточно: карантин может быть нарушен из-за человеческой ошибки, техногенной аварии или стихийного бедствия. К тому же, некоторые организмы специально проектируют для того, чтобы они работали в открытой среде.

Поэтому биоинженеры сейчас активно работают над внедрением специальных защитных механизмов, которые не дадут вирусу или бактерии существовать в условиях, на которые он не запрограммирован. Один из таких механизмов описан в научной работе, которая 21 января 2015 года опубликована в журнале Nature.

Авторы работы — группа генетиков из Гарвардской медицинской школы под руководством профессора Джорджа Чёрча (George Church). В 2013 году они создали первый в мире организм с перекодированным геномом (Genomically Recoded Organism, GRO).

Тогда учёным удалось перекодировать несколько кодонов в генах, так что эти кодоны стали кодировать другие аминокислоты, а не те, которые заложены в них природой.

Сейчас эта же группа учёных представила механизм биологической защиты. Им удалось внедрить в различные участки генома искусственный белок, без которого E. Coli не может транслировать свою РНК в протеины. Всего было модифицировано 49 участков генома, чтобы создать надёжную зависимость организма от этого вещества. Изюминка в том, что этот искусственный белок не существует в природе, и бактерия нигде не может его взять, кроме как при размножении на специальной культуре в лаборатории.

Таким образом, надёжно устанавливается контроль над организмом — с гарантией, что он не сможет выжить в условиях дикой природы. По словам специалистов, это первый в мире практический пример использования стратегии по созданию искусственной зависимости от синтетического вещества для контроля над живым организмом.

Впрочем, эта стратегия хорошо известна по сериалу Star Trek: именно так Доминион контролировал синтезированную расу воинов Джем'Хадар.

Чёрч с коллегами вырастили около 1 триллиона бактерий E. Coli, зависимых от искуственного вещества, и за две недели ни одной из них не удалось сбежать из колонии. «Это в 10 000 раз превышает рекомендации к вероятности побега организмов ГМО, установленных Национальным институтом здоровья США», — сказал профессор Чёрч.

Источник: geektimes.ru/post/244676/