mitosis-3876669_640


　遺伝コードを合成し、DNAを大幅に書き換えた生物の作成に史上初めて成功したそうだ。

　それは土や人の腸の中にいる一般的な細菌だが、普通のものよりも少ない遺伝的指令で生き抜くことができる。

　イギリスのMRC分子生物学研究所が2年がかりで作り上げたそれは、大腸菌のDNAを根本的に再設計し、それに基づく合成ゲノムによって細胞を作り上げる生き物だ。

―あわせて読みたい―

ついに人工生命体への第一歩が。生物学史上初となる合成生物、「人工酵母」の作成に成功（国際研究）
生物と機器を融合。米陸軍が研究中の「合成生物学」を利用した新たなる技術
新型の半合成生物がこれまでに見たこともない新たなるタンパク質を作り出す（米研究）
観葉植物にウサギのDNAを混ぜたら、強力な空気清浄機になった
自律的に代謝しながら成長する。「生きる機械」となるDNA生体素材がついに誕生（米研究）

DNAの指示を記述するコドン

　その人工ゲノムはATGCでなる400万の塩基対で書かれている。A4サイズの紙に印刷したとすると970ページになる量で、これまで人間によって作られたゲノムとしては圧倒的な情報量を誇る。

　プロジェクトの中心人物ジェイソン・チン氏に言わせれば、「かつてこれほどのゲノムを作ることが可能なのかどうかまったくわからなかった」ほどの大きさなのだそうだ。

　細胞の中にくるくると巻かれて収まっているDNAには、それが機能するための指示が記述されている。

　たとえば、細胞が成長のためにタンパク質を必要とするような場合、DNAを参照すれば、そこに適切なタンパク質がコード化されている。その指示はTCGやTCAといった具合に、3つの塩基配列で記述されており、これを「コドン」という。

　クラゲから人間まで、ほぼすべての生物が64種のコドンを利用している。そして、そのほとんどが同じ働きをする。

　61のコドンが20種の天然アミノ酸を作り、それらがビーズのようにひも状に連なって、タンパク質を作り上げる。

　さらに3つのコドンには停止信号としての役割がある。文章の句点のように、どの時点でタンパク質が完成するのかを指し示すのだ。


合成DNAを持つ「Syn61」


　今回行われたのは、余分なコドンを取り除いて大腸菌のゲノムを再設計するというもの。

　コンピューター上でそのDNAを読み取りながらTCGのコドン（セリンというアミノ酸を作る）が見つかるたびに、同じ仕事をするAGCに書き換えた。そして、さらに2つのコドンについても同様の作業を行なった。

　このやり方で18000ヶ所以上を編集してから、これら3つのコドンをゲノムから削除。こうして再設計された遺伝コードを化学的に合成して、その1つ1つを大腸菌のゲノムに移植していった。

　その成果が、完全合成の遺伝コードによってDNAを劇的に書き換えられた新しい細菌「Syn61」だ。それは普通の大腸菌よりもやや長く、成長に時間がかかるが、それでもきちんと生きる。


デザイナー生命体の利用価値


　チン氏によると、こうしたデザイナー生命体には利用価値があるかもしれないという。というのも、DNAが普通とは異なるために、ウイルスが容易に侵入できない――つまりウイルス耐性があると考えられるからだ。

　糖尿病患者向けのインスリンを作ったり、がん・動脈硬化・心臓病・眼病に効く化合物を作ったりと、じつは大腸菌はすでに生体製薬産業で利用されている。

　しかし、このプロセスはウイルスの汚染があったりすると、完全に台無しになってしまう。そこでウイルス耐性を持たせた大腸菌を利用して、そうした被害を防ごうというわけだ。

初の合成ゲノム生物誕生から10年

　世界初の合成ゲノムを持つ生物が作られたのは2010年のこと。アメリカの研究者が作ったそのマイコプラズマ・マイコイデスは、ゲノムが大腸菌よりも小さく（塩基対が100万）、それほど劇的に再設計されていたわけでもない。

　それからほぼ10年、ゲノム置換の技術は新しい次元に到達した。

　しかし、今回の記録もそれほど長く持たず、近いうちに次の新記録が生まれることだろう。パンに使われるイースト菌をはじめ、今回のものを超える合成ゲノム生物の開発プロジェクトがすでに複数進行しているのだ。

　この研究は『Nature』に掲載された。

References:World’s first living organism with fully redesigned DNA created/ written by hiroching / edited by parumo

全文をカラパイアで読む：
http://karapaia.com/archives/52275182.html
　

こちらもオススメ！

―サイエンス＆テクノロジーについての記事―

ドミノピザ、AI（人工知能）カメラを店内に配置。ピザの品質をモニタリング（オーストラリア・ニュージーランド）
日本語から学習して世界各国の文字を書けるロボット（米研究）
モナリザが、ダリが、アインシュタインが！1枚の絵から様々な表情と動きをつけるAI技術が誕生
地球の救世主となるか？ 液体から塩を抽出する強力な新しい分子の合成に成功（米研究）
ロボットが自動運転車でやってきて、玄関先まで荷物を運んでくれるという未来がもうすぐ実現！（米フォード社）

―知るの紹介記事―

地球が生命を宿す鍵。ダイヤモンドが解き明かす大陸が安定している秘密（米研究）
食品廃棄問題を根本から改善。アメリカ食品医薬品局（FDA）が食品の有効期限ラベルの統一化を推進
ストレスで押しつぶされそうになった時に気持ちを整えてくれる10の名言
飼い猫は家の中と外で態度が違う。猫たちにカメラを設置し4年間追跡調査した結果、意外な事実が見えてきた（英研究）
1980年代にメタル音楽にはまっていた当時の若者は今どうなっているのか？立派な大人に成長していた（米研究）
史上初、再設計された合成DNAを持つ生物が誕生（英研究）