Door van E. coli te ontdoen heeft het genoom van enorme landstreken van zijn genetisch materiaal - honderden blijkbaar inconsequente genen - een team van de onderzoekers van Wisconsin tot een magerdere en meer gemiddelde versie van de bacterie geleid die een werkpaard van moderne biologie en de industrie is.
De prestatie, in de dagboekWetenschap wordt gemeld, toont aan dat de wetenschappers nauwkeurige, op grote schaal genetische wijzigingen aan organismen kunnen maken zonder hun basisfuncties te compromitteren die. Het vertegenwoordigt enkele eerste harde resultaten op een nieuw die gebied van wetenschap als synthetische biologie wordt bekend, waar de onderzoekers de volledige genomen van bacteriën en virussen op ongekende manieren kunnen vormen.
Het werk belooft om E. coli verre voor onderzoek en industrieel gebruik buigzamer te maken dan het reeds is. Het kan, bijvoorbeeld, de massaproduktie van nuttige proteïnen en drugs toelaten die in systemen afhankelijk van run-of-the-mill laboratoriumspanningen van de microbe eerder onbereikbaar waren.
„Wij worden neer aan de essentie van Escherichia coli,“ zegt Frederick Blattner, een Universiteit van professor Wisconsin-Madison van genetica en de hogere auteur van het nieuwe rapport van de Wetenschap.
Volgens Blattner, in een progressieve reeks experimenten, werd lichtjes meer dan 15 percent van het genoom van E. coli met wetenschappers verwijderd die tot 82.000 basisparen aftrekken tegelijkertijd. Ondanks het hebben van dergelijke grote die segmenten van DNA uit hun genomen worden verwijderd, behielden de resulterende cellen van E. coli elk van hun normale biologische functies.
Het Accijns Leggen van op dergelijke hopen van DNA zonder enig effect op de gezondheid van het organisme is, blijkbaar, een weerspiegeling van de tendens van bacteriën grote blokken van genetisch materiaal in tijd van andere organismen gemakkelijk om te ruilen en te accumuleren.
Het fenomeen, als horizontale overdracht wordt, komt bekend voor wanneer de bacteriën DNA uit andere bronnen, zoals virussen verwerven die de bacterie en confer het genetische materiaal niet zouden kunnen besmetten inheems aan het organisme dat.
Dat het genoom van E. coli harbored werden de hopen van blijkbaar geleend genetisch materiaal duidelijk toen de onderzoekers de genomen van twee die soorten E. coli vergeleken eerder in het laboratorium van Blattner, de laboratoriumspanning en E. coli O157 worden gerangschikt: H7, de spanning die soms in voedsel voorkomt en mensen doen walgt.
„Het was duidelijk dat de verschillende spanningen een partij in gemeenschappelijk hadden,“ verklaart Kerel Plunkett III, een wetenschapper UW-Madison en een medeauteur van het nieuwe rapport van de Wetenschap. „Maar er was ook deze grote rek (van DNA) uniek aan elk organisme.“
Zegt Blattner: „Het was werkelijk duidelijk dat deze uit een horizontale overdrachtbron waren. Er zijn enorme verschillen tussen de goedaardige spanning en de pathogene spanning.“
Zelfs heeft het genoom van de laboratoriumspanning zelf, nota's Plunkett, genetische verandering sinds 1924 ondergaan toen het door wetenschappers als modelorganisme werd geselecteerd.
Blattner schat dat het genoom van E. coli wel 1.000 onnodige genen bevat. „Deze genen gebruiken energie, en zij maken het harder om dingen in het laboratorium te doen.“