ຈຸລັງ ດ້ວຍການສັງເຄາະທຽມຢ່າງເຕັມສ່ວນ genome ໄດ້ຖືກລາຍງານຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 2010 ຈາກທີ່ຫນ້ອຍທີ່ສຸດ genome ຈຸລັງໄດ້ມາຈາກນັ້ນ ສະແດງໃຫ້ເຫັນ morphology ຜິດປົກກະຕິກ່ຽວກັບການແບ່ງຈຸລັງ. ການເພີ່ມກຸ່ມຂອງ genes ຫຼ້າສຸດນີ້ໄປຫາຈຸລັງທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດໄດ້ຟື້ນຟູການແບ່ງຈຸລັງປົກກະຕິ
ຈຸລັງແມ່ນໂຄງສ້າງພື້ນຖານແລະຫນ່ວຍງານຂອງຊີວິດ, ທິດສະດີທີ່ສະເຫນີໂດຍ Schleiden ແລະ Schwann ໃນປີ 1839. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ນັກວິທະຍາສາດມີຄວາມສົນໃຈໃນຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຫນ້າທີ່ຂອງເຊນໂດຍການພະຍາຍາມຖອດລະຫັດພັນທຸກໍາຢ່າງສົມບູນເພື່ອເຂົ້າໃຈວິທີການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຊນແລະແບ່ງອອກ. ເຮັດໃຫ້ເກີດຈຸລັງຫຼາຍຊະນິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ກັບການມາເຖິງຂອງ DNA sequencing, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຖອດລະຫັດລໍາດັບຂອງ genome ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຈະເຂົ້າໃຈຂະບວນການ cellular ເພື່ອເຂົ້າໃຈພື້ນຖານຂອງຊີວິດ. ໃນປີ 1984, Morowitz ໄດ້ສະເຫນີການສຶກສາ mycoplasmas, ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ. ຈຸລັງ ຄວາມສາມາດຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຕົນເອງ, ສໍາລັບການເຂົ້າໃຈຫຼັກການພື້ນຖານຂອງຊີວິດ.
ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ໄດ້ມີຄວາມພະຍາຍາມຫຼາຍຄັ້ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການ genome ຂະຫນາດເປັນຈໍານວນ minimalistic ເພີ່ມຂຶ້ນກັບເຊນທີ່ສາມາດປະຕິບັດຫນ້າທີ່ cellular ພື້ນຖານທັງຫມົດ. ການທົດລອງຄັ້ງທໍາອິດນໍາໄປສູ່ການສັງເຄາະທາງເຄມີຂອງ Mycoplasma mycoides genome ຂອງ 1079 Kb ໃນປີ 2010 ແລະຖືກຕັ້ງຊື່ເປັນ JCVI-syn1.0. ການລຶບເພີ່ມເຕີມທີ່ເຮັດໃນ JCVI-syn1.0 ໂດຍ Hutchinson III et al. (1) ເຮັດໃຫ້ເກີດ JCVI-syn3.0 ໃນປີ 2016 ທີ່ມີ genome ຂະຫນາດຂອງ 531 Kb ກັບ 473 genes ແລະໃຊ້ເວລາສອງເທົ່າຂອງ 180 ນາທີ, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີ morphology ຜິດປົກກະຕິກ່ຽວກັບການແບ່ງຈຸລັງ. ມັນຍັງມີ 149 genes ທີ່ມີຫນ້າທີ່ທາງຊີວະພາບທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການມີອົງປະກອບທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ຮັບການຄົ້ນພົບທີ່ມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບຊີວິດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, JCVI-syn3.0 ສະຫນອງເວທີສໍາລັບການສືບສວນແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຫນ້າທີ່ຂອງຊີວິດໂດຍການນໍາໃຊ້ຫຼັກການຂອງທັງຫມົດ.genome ການອອກແບບ.
ບໍ່ດົນມານີ້, ໃນວັນທີ 29 ມີນາ 2021, Pelletier ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານ (2) ໄດ້ໃຊ້ JCVI syn3.0 ເພື່ອເຂົ້າໃຈ genes ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການແບ່ງຈຸລັງແລະ morphology ໂດຍການແນະນໍາ 19 genes ໃນ. genome ຂອງ JCVI syn3.0, ເຮັດໃຫ້ເກີດ JCVI syn3.0A ທີ່ມີຮູບຊົງຄ້າຍຄືກັນກັບ JCVI syn1.0. ຕາມການແບ່ງຈຸລັງ. 7 ຂອງ 19 genes ເຫຼົ່ານີ້, ປະກອບມີ 4 genes ການແບ່ງຈຸລັງທີ່ຮູ້ຈັກແລະ 1.0 genes encoding membrane-sociated proteins of unknown function, which together restore the phenotype similar to that of JCVI-synXNUMX. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນລັກສະນະ polygenic ຂອງການແບ່ງຈຸລັງແລະ morphology ໃນຈຸລັງຫນ້ອຍທີ່ສຸດ genomically.
ເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າ JCVI syn3.0 ມີຄວາມສາມາດຢູ່ລອດແລະທະວີຄູນໂດຍອີງໃສ່ minimalistic ຂອງມັນ. genome, ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສິ່ງມີຊີວິດແບບຈໍາລອງເພື່ອສ້າງປະເພດຈຸລັງທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ມີຫນ້າທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ມະນຸດແລະສິ່ງແວດລ້ອມ. ຕົວຢ່າງ, ຄົນເຮົາສາມາດແນະນໍາພັນທຸກໍາທີ່ນໍາໄປສູ່ການລະລາຍຂອງພາດສະຕິກເພື່ອໃຫ້ສິ່ງມີຊີວິດທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການເຊື່ອມໂຊມຂອງພາດສະຕິກໃນລັກສະນະທາງຊີວະພາບ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ເມື່ອສາມາດຄາດຄະເນການເພີ່ມພັນທຸກໍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສັງເຄາະແສງໃນ JCVI syn3.0 ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບການນໍາໃຊ້ຄາບອນໄດອອກໄຊຈາກຊັ້ນບັນຍາກາດໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນລະດັບຂອງມັນແລະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນຂອງໂລກ, ເຊິ່ງເປັນບັນຫາສະພາບອາກາດທີ່ສໍາຄັນທີ່ມະນຸດກໍາລັງປະເຊີນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການທົດລອງດັ່ງກ່າວຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະຕິບັດຢ່າງລະມັດລະວັງທີ່ສຸດເພື່ອຮັບປະກັນວ່າພວກເຮົາບໍ່ປ່ອຍສິ່ງມີຊີວິດສູງສຸດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມເມື່ອມັນຖືກປ່ອຍອອກມາ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ແນວຄວາມຄິດຂອງການມີຈຸລັງທີ່ມີ genome ຫນ້ອຍແລະການຫມູນໃຊ້ທາງຊີວະພາບຂອງມັນສາມາດນໍາໄປສູ່ການສ້າງຊະນິດຂອງເຊນທີ່ມີຫນ້າທີ່ຫຼາກຫຼາຍຊະນິດທີ່ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ສໍາຄັນທີ່ມະນຸດກໍາລັງປະເຊີນແລະຄວາມຢູ່ລອດສຸດທ້າຍຂອງມັນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນລະຫວ່າງການສ້າງເຊນສັງເຄາະຢ່າງສົມບູນທຽບກັບການສ້າງສານສັງເຄາະທີ່ມີປະໂຫຍດ. genome. ຈຸລັງທຽມສັງເຄາະທີ່ເໝາະສົມຈະປະກອບດ້ວຍການສັງເຄາະ genome ຄຽງຄູ່ກັບອົງປະກອບຂອງ cytoplasmic ທີ່ສັງເຄາະ, ຜົນງານທີ່ນັກວິທະຍາສາດຢາກຈະບັນລຸໄດ້ໄວກວ່າຕໍ່ມາໃນຊຸມປີຂ້າງຫນ້າຍ້ອນວ່າຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີມາຮອດຈຸດສູງສຸດ.
ການພັດທະນາໃນບໍ່ດົນມານີ້ສາມາດເປັນແກນກ້າວໄປສູ່ການສ້າງເຊນສັງເຄາະຢ່າງເຕັມທີ່ທີ່ສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວແລະການແບ່ງປັນ.
***
ເອກະສານ:
- Hutchison III C, Chuang R., et al 2016. ການອອກແບບ ແລະສັງເຄາະແບັກທີເຣຍໜ້ອຍທີ່ສຸດ genome. ວິທະຍາສາດ 25 ມີນາ 2016: Vol. 351, ສະບັບທີ 6280, aad6253
DOI: https://doi.org/10.1126/science.aad6253
- Pelletier JF, Sun L., et al 2021. ຄວາມຕ້ອງການທາງພັນທຸກໍາສໍາລັບການແບ່ງເຊນໃນເຊນຫນ້ອຍທີ່ສຸດທາງພັນທຸກໍາ. ເຊລ. ຈັດພີມມາ: 29 ມີນາ 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.008
***
