Ученые Университета Осаки в Японии использовали синтетическую бактерию, которая имеет наименьший возможный геном, чтобы создать самое маленькое существо, способное к самостоятельному передвижению. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
В ходе эксперимента специалисты использовали ДНК спироплазмы — мелкой бактерии рода Mollicutes, ведущей паразитический образ жизни, имеющей спиралевидную форму и передвигающейся необычным для подобных микроорганизмов способом. Вместо того, чтобы вращаться как пропеллер, спироплазмы изменяют строение цитоскелета. Это создает «перегиб», который перемещается вдоль тела и переключает направление спирали, толкая воду. Сам цитоскелет состоит из шести видов белков, небольших смещений которых достаточно для генерации движения.
Гены этих белков, которые, как считается, произошли от фермента нуклеозидазы и бактериальных актинов MreB, были внедрены в геном синтетической клетки JCVI-syn3.0. Синтетическая клетка была впервые разработана Институтом Дж. Крейга Вентера (JCVI) в 2016 году, что позволило ученым понять, какое минимальное количество ДНК необходимо для роста и размножения бактериальных клеток Mycoplasma. syn3B содержит всего 19 генов M.mycoides
Генетически реконструированный syn3B изменил свою обычную сферическую форму на спиралевидную, которая могла плавать, используя тот же принцип, что и Spiroplasma. Дальнейшее исследование показало, что комбинаций из двух белков — MreB4-MreB5 и MreB1-MreB5 — достаточно, чтобы клетки приобрели спиралевидную форму и начали плавать. По словам авторов, система подвижности, включающая только два актиновых белка, является наименьшей системой, существующей на настоящий день и может называться «минимальной подвижной клеткой».