Учёные из Кембриджа создали уникальный штамм кишечной палочки с радикально изменённым генетическим кодом. Этот синтетический организм, получивший название Syn57, функционирует всего с 57 кодонами вместо стандартных 64, используемых всеми природными формами жизни. Генетический код представляет собой универсальную систему, в которой трёхбуквенные последовательности (кодоны) определяют состав белков. В природе 64 кодона кодируют 20 аминокислот и три стоп-сигнала, создавая значительную избыточность. Исследовательская группа смогла оптимизировать эту систему, освободив часть генетического пространства для новых функций.
Новый организм Syn57 превзошёл предшественника, исключив дополнительные семь кодонов: четыре для серина, два для аланина и один стоп-кодон. Для этого учёным пришлось модифицировать более 101 000 кодонов в 4-мегабайтном геноме бактерии. Технологический прорыв стал возможен благодаря инновационному методу uREXER, сочетающему систему CRISPR-Cas9 с вирусными ферментами. Геном был разделён на 38 фрагментов по 100 000 оснований, которые затем поэтапно собирались с помощью бактериального спаривания. Особые сложности вызвали участки, влияющие на скорость роста бактерий, что потребовало дополнительной оптимизации генной экспрессии.
Несмотря на радикальные изменения, Syn57 сохранил жизнеспособность и функциональность. Освобождённые кодоны открывают возможность введения искусственных аминокислот, что в перспективе позволит создавать принципиально новые материалы с заданными свойствами. Дополнительным преимуществом стала потенциальная устойчивость к вирусам, что может революционизировать биотехнологическое производство. Созданный организм представляет собой предельно сжатую версию генетического кода, совместимую с жизнью.
А новая бактерия-нефтеед поможет бороться с разливами нефти.