суббота, 11 июля 2015 г.

Крейг Вентер

Как я уже писал, за последние 20 лет в генетике произошли мало освещаемые открытия по значимости сопоставимые с полетом человека в космос или на Луну. Тут есть и свои малоизвестные Гагарины с Армстронгами.
Одним из известных ныне здравствующих деятелей в области генетики является Craig Venter. Этот человек был в числе ученых, участвовавших в первом в истории секвенировании генома живого организма в 1995. Секвенировали тогда геном гемофильной палочки а также геном организма Mycoplasma genitalium.


Кроме того, Venter принимал участие в приближении первого секвенирования человеческого генома, которое окончательно было выполнено к 2003.
После 2003 Venter в рамках всемирной экспедиции по исследованию ДНК мирового океана (Global Ocean Sampling Expedition) занимался изучением разнообразия геномов организмов, обитающих в мировом океане. Экспедиция была анонсирована самим Вентером в марте 2004. От берегов Канады стартовала принадлежащая ученому яхта, которая, сделав кругосветное путешествие, вернулась к берегам США в январе 2006. По пути экспедиция брала образцы живых организмов из океана и секвенировала их геномы.
С 2006 этот предприниматель/ученый возглавляет институт имени себя (J. Craig Venter Institute), в котором занимаются различными исследованиями в области генетики.
С марта 2014 года Вентер совместно с Peter Diamandis и Robert Hariri основали компанию "Человеческое долголетие" (Human longevity). Цель компании состоит в повышении продолжительности жизни и работоспособности человека.
Короче говоря, Вентер очень яркая персона в мире ДНК.
Теперь особенно крутые достижения Вентера. В 2003 году ученый с коллегами за 14 дней воссоздали ДНК вируса Phi X 174. Полученную ДНК ввели в бактерию, тем самым имитируя заражение клетки, которая создала вирус Phi X 174. Образовавшийся вирус вел себя как настоящий - размножился и убил все бактерии в исследуемом пространстве. Геномы вирусов синтезировали и до 2003 года, но обычно такой синтез занимал несколько лет и полученные последовательности имели ошибки.


Следующим прорывным успехом Вентера стало создание "синтетической клетки" в 2010. Суть успеха состояла в замене оригинального генома в клетке Mycoplasma capricolum на полученную синтетическим путем ДНК. Организм, полученный в результате эксперимента, был назван Mycoplasma laboratorium.
Синтетическая ДНК незначительно отличалась от оригинальной - в ней содержались "водяные знаки" - зашифрованные в коде ДНК имена 46 ученых, принимавших участие в эксперименте, таблица для алфавита, в котором были зашифрованы сообщения, три цитаты и секретный адрес электронной почты бактерии. "Водяные знаки" (watermarks) использовались чтобы в последующем убедиться, что в бактериях было именно синтезированное ДНК, а не естественное, которое могло попасть в клетку случайно.
Вот 3 цитаты, зашифрованные в коде искусственной ДНК:
  1. Жить, ошибаться, терпеть неудачи, побеждать, воссоздавать жизнь из другой жизни. (TO LIVE, TO ERR, TO FALL, TO TRIUMPH, TO RECREATE LIFE OUT OF LIFE) -- James Joyce.
  2. Видеть вещи не такими, какие они есть, а такими, какими они могли бы быть. (SEE THINGS NOT AS THEY ARE, BUT AS THEY MIGHT BE) -- из книги American Prometheus.
  3. То, что я не могу построить - не могу и понять. (WHAT I CANNOT BUILD, I CANNOT UNDERSTAND) -- Ричард Фейнман.
Успех пересадки искусственной ДНК в клетку трудно переоценить. Своим достижением Вентер с коллегами дали человечеству инструменты для создания новых организмов, которые, например, можно использовать для получения топлива или для очистки чего угодно от чего угодно и для всего, что только можно вообразить. Одним из направлений деятельности Вентера сейчас как раз является создание таких организмов.
В книге Вентера "Жизнь со скорость света" (Life at the speed of light) ученый рассказывает про "биологическую телепортацию". Смысл явления состоит в том, что на одном конце (например на Марсе) мы имеем ДНК секвенатор с передатчиком, а на другом (например на Земле) имеем приемник с устройством для создания ДНК по полученной приемником последовательности. Предположим на Марсе робот нашел жизнь - каких-то микробов. Чтобы отправить фрагмент ДНК с Марса на Землю потребуется куча денег и минимум несколько недель. Вместо этого ДНК секвенатор секвенирует геном найденного организма, компьютер шлет полученную последовательность ДНК на Землю, где ученые, возможно, смогут воссоздать организм по последовательности ДНК. Операция пересылки ДНК как информации займет несколько минут и ее цена будет ничтожна по сравнению с доставкой целого марсианского фрагмента на Землю.


Сейчас Вентер работает над увеличением продолжительности здоровой жизни человека. К 2020 Вентер в рамках одного из проектов планирует секвенировать 1 миллион человеческих геномов, которые помогут нам глубже понять природу различных болезней.
Имя ученого в виде CRAIGVENTER, зашифрованное в геноме Mycoplasma laboratorium, представляет следующую последовательность нуклеотидов:
TTAACTAGCTAATGTCGTGCAATTGGAGTAGAGAACACAGAACGATTAACTAGCTAA