Біологи створили першу полусинтетическую бактерію


Опубликованно 04.12.2017 02:58

Біологи створили першу полусинтетическую бактерію

Вся біологічне життя на планеті Земля ґрунтується на чотирьох нуклеїнових (азотистих) підставах ДНК: A, T, C і G (аденін, цитозин, тимін і гуанін). Але що буде, якщо людині вдасться створити нові штучні нуклеїнові підстави і вшити їх в ДНК організму? Дослідникам з Науково-дослідного інституту Scripps вдалося провернути саме такий трюк. Вчені створили два абсолютно нових нуклеїнових підстави і створили на основі даної неприродною ДНК першу в історії полусинтетическую бактерію.

Впродовж кількох років дослідники з Scripps працювали над створенням стабільного живого організму з штучними парами ДНК-підстав. Створені ними штучні азотисті підстави отримали нехитрі назви X і Y, так що штучна ДНК тепер може включати в себе шість будівельних елементів: A, T, C, G, X і Y. Науковці інтегрували нові елементи ДНК бактерій кишкової палички (Escherichia coli), тим самим вперше створивши штам напівсинтетичних організмів. В ході експериментів дослідники прийшли до висновку, що стабілізовані ними напівсинтетичні бактерії не тільки здатні рости і ділитися, але ще і передавати синтетичні нуклеїнові підстави X і Y новим поколінням абсолютно природним шляхом.

Наступним етапом досліджень було змусити бактерії генерувати нові молекули, використовуючи здобуті ними нуклеїнові підстави. Всі організми виробляють білки з ниток амінокислот, використовуючи основні чотири літери алфавіту ДНК. Життя, яку ми з вами знаємо, спирається на 20 стандартних амінокислот. Але додавши до алфавітом всього дві нові букви, вчені отримали організм, здатний генерувати до 152 абсолютно нових амінокислот. Все це означає лише одне: напівсинтетичні бактерії здатні створювати нові молекули, які гіпотетично могли б стати основою для, наприклад, нових ліків і так далі.

Щоб проілюструвати цю особливість напівсинтетичних організмів наочно, вчені змусили бактерії провести на світло особливий флуоресцентний білок, що світиться в темряві (ви можете бачити це на фотографії трохи вище). Цей білок став першою штучною молекулою, коли-небудь створеної напівсинтетичним організмом. Оцінити потенціал даного наукового прориву поки дуже складно. Адже на сьогоднішній день вчені все ще експериментують зі зміною експресії існуючих генів з допомогою спеціальних механізмів генного редагування. Тепер же дослідники зможуть отримати в свої руки куди більш вражаючий механізм для створення абсолютно нових форм життя і нових молекул. Результати дослідження ви можете прочитати в журналі Nature.



Категория: Обо всем