06 декември 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Синтетичната биология хвърля светлина върху „биологичната тъмна материя“

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 октомври 2021 в 00:01 42450
Кредит: SciTechDaily

Ново изследване, публикувано в Nature Communications, предполага, че синтетичната биология би могла да помогне за по-добро характеризиране на сложните микробни общности, отключвайки техния потенциал за индустриални и медицински биотехнологии.

Съобществата микроорганизми контролират много от най-важните екологични процеси на Земята. Например фотосинтезиращите океански микроби произвеждат най-малко 50 % от кислорода в света, съобществата бактерии по корените „фиксират“ азота от атмосферата, за да го направят достъпен за растенията, а микробните общности в стомаха на селскостопанските животни им позволяват да разграждат трудно смилаемата целулоза от растителната им диета.

„Повечето от тези микроби е трудно да се отглеждат и изследват в лаборатория и през по-голямата част от научната история са били един вид „биологична тъмна материя““, разказва съавторът д-р Том Уилямс (Tom Williams), асоцииран изследовател от Центъра ARC за постижения в областта на синтетичната биология и научен сътрудник от Университета Маккуори.

С появата на съвременните технологии за секвениране на ДНК стана възможно да се изследват тези сложни микробни общности чрез сравняване на техните ДНК последователности с тези на други характеризирани видове в бази данни, област, наречена метагеномика.

„Mетагеномиката даде безпрецедентна представа за структурата и функцията на микробната общност, но има две основни ограничения. Първо, трудно е да се определи окончателно функцията на определени гени и геноми, идентифицирани от секвенирането на ДНК в околната среда, без тестването им в лаборатория. Второ, метагеномите, които стоят в основата на културни микробни общности, не могат да бъдат използвани от биотехнологиите“, обяснява д-р Уилямс.

„Ние предполагаме, че някои от ограниченията на метагеномиката могат да бъдат преодолени с помощта на синтетичната биология, където секвенираните метагеноми могат да бъдат съживени в лабораторен микроб с помощта на мащабен ДНК синтез. Като теоретичен пример за изследване, ние изследвахме възможността за повторно създаване на функциите на микроорганизми, които присъстват във ферментационната среда на виното в рамките на един вид винени дрожди".

Това би позволило по-прецизен контрол и разбиране на винените ферментации и би осигурило инструменти и рамки за синтезиране и създаването на живи по-сложни метагеноми на околната среда.

Понастоящем синтезът на ДНК е твърде скъп, за да позволи синтез на голям метагеном, но тъй като разходите намаляват с новите технологии, синтетичната метагеномика ще се превърне в осъществима перспектива.

„В крайна сметка синтетичната метагеномика може да се превърне в нова научна област, която не само хвърля светлина върху микробната тъмна материя, но и отключва потенциала й за приложение в индустриалните и медицинските биотехнологии“, отбелязва д-р Уилямс.

Справка: “Seeding the idea of encapsulating a representative synthetic metagenome in a single yeast cell” by Ignacio Belda, Thomas C. Williams, Miguel de Celis, Ian T. Paulsen and Isak S. Pretorius, 11 March 2021, Nature Communications.

DOI: 10.1038/s41467-021-21877-y

Източник: Using Synthetic Biology To Shed Light on “Biological Dark Matter”, Macquarie University


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Какво е социална екология?
03 декември 2021 в 12:45
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.