Diseño y síntesis de un genoma bacteriano mínimo

Utilizamos diseño de genoma completo y síntesis química completa para minimizar el genoma sintético de 1079 pares de kilobases de Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0. Un diseño inicial, basado en el conocimiento colectivo de biología molecular combinado con datos limitados de mutagénesis por transposón, no logró producir una célula viable. Métodos mejorados de mutagénesis por transposón revelaron una clase de genes cuasi-esenciales que son necesarios para un crecimiento robusto, explicando el fracaso de nuestro diseño inicial. Tres ciclos de diseño, síntesis y prueba, con retención de genes cuasi-esenciales, produjeron JCVI-syn3.0 (531 pares de kilobases, 473 genes), que tiene un genoma más pequeño que el de cualquier célula que se replica de forma autónoma encontrada en la naturaleza. JCVI-syn3.0 retiene casi todos los genes involucrados en la síntesis y procesamiento de macromoléculas. Inesperadamente, también contiene 149 genes con funciones biológicas desconocidas. JCVI-syn3.0 es una plataforma versátil para investigar las funciones centrales de la vida y para explorar el diseño de genoma completo.