Создан полусинтетический организм, способный бесконечно воспроизводиться

Создан полусинтетический организм, способный бесконечно воспроизводиться

Учёные из Исследовательского института Скриппс, три года назад дополнившие генетический алфавит двумя новыми «буквами», смогли заставить свои бактерии с полусинтетическим геномом делиться сколько угодно раз, не теряя искусственных элементов своей ДНК.

Все живое на нашей планете записывает генетическую информацию четырьмя «буквами» — азотистыми основаниями (аденин, гуанин, тимин, цитозин). При построении двойной спирали ДНК они объединяются в пары A-T и C-G.

В 2004 году группе биологов из Исследовательского института Скриппс удалось внедрить в ДНК живой клетки два искусственных азотистых основания, получившие названия X и Y. ДНК с новыми азотистыми основаниями функционировала в течение жизни клетки: например, X и Y размыкали связь по требованию специальных ферментов так же, как это делают пары A-T и C-G.

Правда, для поддержания всех этих процессов нужно было постоянно «подкармливать» бактерии веществами, необходимыми для синтеза синтетических азотистых оснований, иначе синтетические X и Y постепенно заменялись природными A, C, G и T. Но эту необходимость создатели «рукотворной бактерии» за недостаток не считали. Наоборот, рассуждали они, это очень удобный механизм контроля за растущими культурами: прекратив доставку питательных веществ, их можно превратить в совершенно обычную кишечную палочку с естественным набором оснований.

Проверить, будет ли происходить транскрипция участков полусинтетической ДНК, то есть синтез РНК на её основе, тогда не удалось: учёные внедряли X и Y только в некодирующие участки генома, которые не переписываются на РНК и не служат для дальнейшего синтеза белков.

Искусственная ДНК даже удваивалась. Единственное, чего ей не хватало, чтобы стать основой настоящей жизни — способности бесконечно передаваться из поколения в поколение без потери искусственной пары оснований. За три года, прошедшие с первого прорыва, группа Флойда Ромесберга (Floyd Romesberg) добилась того, чтобы синтетический геном без изменений передавался потомству при каждом делении. Для этого пришлось отредактировать систему транспорта «строительных блоков» X и Y, а также изменили одно из искусственных азотистых оснований так, чтобы оно легче подвергалось воздействию белков, помогающих «собрать» ДНК во время удвоения.

Теперь бактерии, чья ДНК состоит отчасти из несуществующих в природе азотистых оснований, живут и размножаются, не теряя своей биоинжиниринговой природы. По словам учёных, следующим шагом должен стать синтез РНК по синтетической ДНК. Конечная же цель изысканий — создание бактерий, которые будут синтезировать не существующие в природе белки с заранее заданными свойствами. Возможно, уже в недалёком будущем главными рабочими на фабриках, производящих лекарства, станут огромные культуры живых синтетических микроорганизмов.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Out of Eden : An Odyssey of Ecological Invasion
A stunning work of narrative nonfiction that asks: what is natural? Now as never before, exotic animals and plants are crossing the globe, borne on ...

Проблемы экологии. Тематический справочник Российской академии наук. Выпуск 2
В Справочнике представлена информация по тематике исследований экологической ...

Environmental Health: Ecological Perspectives
Book DescriptionThe book focuses on legislation issues, environmental history, biological perspectives, and what we can do to improve our ...