Создана первая полная эмуляция жизни

Исследователи из Стэнфордского университета и Института Крейга Вентера заявили в пятницу через журнал Cell, что им удалось создать полную компьютерную модель бактерии и проследить на молекулярном уровне весь ее жизненный цикл между делениями.

За образец была взята патогенная бактерия Mycoplasma genitalium, та самая, которую сотрудники Института Крейга Вентера использовали в 2008-м году для создания искусственной хромосомы. Причина выбора проста – это бактерия с самым маленьким в мире геномом, состоящим всего из 525 генов. Однако и этот, простейший из простейших, живой организм потребовал для своей компьютерной виртуализации совместной работы 128 мощных компьютеров. 

Хотя сами исследователи интерпретируют то, что они сделали, как «первый драфт», первый черновик M.genitalium, это был несомненно полностью «живой» одноклеточный организм, содержащий 28 видов взаимодействующих между собой молекул – РНК, ДНК, белков и маленьких молекул, называемых метаболитами – продуктов клеточной жизнедеятельности. Любопытно, что жизненный цикл бактерии вплоть до ее деления занял 9-10 часов машинного времени. Примерно такое же время M.genitalium живет и в реальном мире.

Работа стэнфордской команды уже признана серьезным прорывом в очень юном научнном направлении – компьютерной биологии. Компьютерные модели клеток создаются в различных лабораториях уже около десяти лет, но все это очень приблизительные модели, способные описывать лишь небольшое количество функций и включающие в себя работу лишь части генов.

Сейчас перед исследователями стоит следующая, на первый взгляд почти невыполнимая задача – создать модель бактерии Escherichia coli, которая участвует в подавляющем большинстве микробиологических экспериментов. Ее ДНК состоит из 4288 генов, она делится каждые 20-30 минут и по количеству молекулярных взаимодействий на порядки обгоняет M.genitalium. Доцент биоинженерии Маркус Коверт, возглавляющий исследование, заявляет что виртуальная E. Coli будет создана его группой через два года.