Поиск - новости науки и техники

Искусственная жизнь

Бактерия, ДНК которой была дополнена несуществующими в природе блоками-основаниями, оказалась жизнеспособной. Об этом сообщает Nature News.
Ученые из Исследовательского института им. Э.Скриппс в Калифорнии (Scripps Research Institute, California) создали бактерию, чья ДНК содержит “буквы”, полученные в лаборатории. Новые основания не мешают молекуле наследственности воспроизводиться более или менее нормально при условии пополнения пула несуществующих в природе строительных блоков извне. Вся жизнь на Земле закодирована двумя парами нуклеотидных оснований, которые располагаются на двойной спирали ДНК друг против друга, это пары А-Т и С-G. Добавление к ним третьей, искусственной, пары, по словам руководителя исследований профессора Флойда Ромесберга (Floyd E. Romesberg), “указывает на возможность новых способов хранения информации и приближает нас к биологии с расширенной ДНК”, которая может иметь множество применений, включая новые подходы в медицине. Статью о новых основаниях ДНК и поведении молекулы в живой бактерии публикует Nature (7 May, 2014). Попытки создать ДНК с несуществующими в природе “буквами” восходят к 1989 году, когда Стивен Беннер (Steven Benner), в то время сотрудник Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology) в Цюрихе, с коллегами включил в состав самовоспроизводимой молекулы ДНК модифицированные формы цитозина и гуанина, то есть измененные буквы С-G, которые также самокопировались и кодировали РНК. Основания, созданные группой Ромесберга, более чуждые ДНК и почти не имеют химического сходства с четырьмя природными нуклеотидами. Пары оснований d5SICS и dNaM были отобраны скринингом 3600 комбинаций 60 кандидатных соединений. Одним из условий была совместимость с системой ферментов, которые реплицируют ДНК и переводят записанную в ней информацию в белки.
“Мы даже не думали о том, что сможем внедриться с этой парой оснований в живой организм”, – цитирует ведущего автора исследования Дениса Малышева (Denis Malyshev) Nature News. Работая in vitro, ученые добились того, чтобы ферменты, эволюционно “подогнанные” под природные основания A, T, C и G, справлялись с копированием и транскрипцией в РНК необычных для них пар оснований. Для того чтобы живые клетки были способны принять извне чужеродные основания для построения ДНК в повторяющихся циклах клеточного деления, авторы сделали штамм кишечной палочки (Escherichia coli) с геном диатомовой водоросли, который кодирует белок, облегчающий проникновение молекул сквозь бактериальную мембрану. Новые основания как составная часть ДНК были внесены в бактерию на плазмиде – небольшой автономно реплицирующейся кольцевой молекуле ДНК. Плазмида с новыми “буквами” реплицировалась и передавалась новым поколениям бактерий на протяжении недели.

Нет комментариев