Durch das Strippen der E. coli Genom weite Teile seines genetischen Materials - Hunderte von scheinbar belanglosen Genen - ein Team von Forscher aus Wisconsin hat ein schlanker und gemeiner Version des Bakteriums, das ein Arbeitstier der modernen Biologie und der Industrie erstellt.
Das Kunststück, in der Zeitschrift berichtet Wissenschaft zeigt, dass Wissenschaftler können präzise, groß angelegte genetische Veränderungen von Organismen, ohne ihre grundlegenden Funktionen zu machen. Er vertritt einige der ersten Festplatte Ergebnisse in ein neues Feld der Wissenschaft als die synthetische Biologie, in dem Forscher in der Lage, das gesamte Erbgut von Bakterien und Viren in beispielloser Weise Form bekannt.
Die Arbeit verspricht, um E. coli weit mehr formbar für Forschung und industrielle Anwendung, als es ohnehin schon ist. Es kann zulassen, zum Beispiel die Massenproduktion von nützlichen Proteinen und Medikamenten, die zuvor unerreichbar in Systemen abhängig waren run-of-the-mill Laborstämme der Mikrobe.
"Wir bekommen auf das Wesen des Escherichia coli", sagt Frederick Blattner, eine University of Wisconsin-Madison Professor für Genetik und der Senior-Autor der neuen Science berichten.
Laut Blattner, in einer progressiven Reihe von Experimenten wurde etwas mehr als 15 Prozent der E. coli-Genom mit Wissenschaftlern Subtraktion bis zu 82.000 Basenpaare in einer Zeit entfernt. Trotz solch großer DNA-Segmente, aus ihren Genomen entfernt, bleibt die resultierende E. coli-Zellen alle ihre normale biologische Funktionen.
Herausschneiden solch großer Mengen an DNA ohne Auswirkungen auf die Gesundheit des Organismus ist, offenbar, um eine Reflexion der Tendenz von Bakterien leicht austauschen und sammeln sich große Blöcke von genetischem Material im Laufe der Zeit aus anderen Organismen.
Das Phänomen, als horizontaler Gentransfer bekannt, tritt auf, wenn Bakterien DNA erwerben aus anderen Quellen, wie zum Beispiel Viren, die das Bakterium infizieren und verleihen genetische Material nicht heimisch auf den Organismus könnte.
Dass die E. coli-Genom hegte große Mengen von anscheinend ausgeliehen genetisches Material wurde offensichtlich, als die Forscher die Genome von zwei Typen von E. coli bereits in Blattner Labor, das Labor-Stamm und E. coli O157 sequenziert Vergleich: H7, die Belastung, die manchmal tritt in Essen und krank Menschen.
"Es war offensichtlich, dass die verschiedenen Stämme viel gemeinsam hatten", erklärt Guy Plunkett III, ein UW-Madison Wissenschaftler und Co-Autor der neuen Wissenschaft zu berichten. "Aber es gab auch diese großen Strecken (DNA) einzigartig für jeden Organismus."
Says Blattner: "Es war wirklich klar, dass diese aus einer horizontalen Transfer Quelle waren Es gibt enorme Unterschiede zwischen den gutartigen Belastung und der pathogenen Stamm.."
Auch das Genom der Laborstamms sich Notizen Plunkett, hat genetische Veränderung seit 1924, wenn es von den Wissenschaftlern als Modellorganismus ausgewählt wurde vollzogen.
Blattner schätzt, dass die E. coli-Genom mehr als 1.000 unnötige Gene enthält. "Diese Gene Nutzung von Energie, und sie machen es schwieriger, Dinge im Labor zu tun."