V roce 2010 vytvořil tým JCVI první buňku se syntetickým genomem, kterou nazvali JCVI-syn1.0. O šest let později na výzkum navázali s JCVI-syn3.0, verzí buňky, která byla více zjednodušená. Nutno říci, že nevybudovali zcela "od nuly", ale použili velice jednoduché bakterie rodu Mycoplasma. Ty jsou netypické nejen svým omezeným genomem, ale i dalšími parametry, jako například absencí mezi bakteriemi jinak běžné buněčné stěny. Jejich původní genom vědci odstranili a nahradili ji počítačem navrženou DNA, kterou následně syntetizovali v laboratoři.

Vybavena pouhými 473 geny se stala nejprimitivnější známou žijící buňkou. Pro srovnání, bakterie E. coli obsahuje více než 4 000 genů, lidská okolo 30 000. Vědci to v roce 2016 ovšem pravděpodobně "přehnali", neboť díky omezenému genomu nebyl minimalistický typ JCVI-syn3.0 schopen účinného dělení. Při množení docházelo k tvorbě vláken a buňky se nedokázaly odtrhnout.

Proto tým přišel s nejnovější variantou zvanou JCVI-syn3A, kterou postupně modifikoval. Odebíráním a přidáváním konkrétních genů tým zjistil, jaké jsou pro dělení nezbytné a které je naopak možné buňky "ušetřit". Nakonec přidal 19 původně chybějících genů. Těchto 19 obsahovalo 7 důležitých pro pravidelné dělení. Tento poslední typ se konečně dokázal rozdělit na samostatné buňky.

Projekt může vědcům pomoci lépe porozumět procesu dělení buněk a vést k dalším pokrokům, souvisejících s vývojem syntetických a polosyntetických organismů. V dlouhodobém horizontu by takové úsilí mohlo vést k vývoji speciálních buněk, které by produkovaly konkrétní molekuly, například léky, které by tak mohly být vytvářeny přímo v tělech pacientů. Práce byla publikována v časopise Cell.

Originální publikace: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00293-2

Zdroj: New Atlas, NIST, zdroj titulního obrázku: Kateryna Kon, 123RF.