Аденин, гуанин, цитозин, тимин — четыре естественных основания нуклеотидов ДНК, кодирующих все живое. С двумя десятками аминокислот человека они образуют до 64-х различных комбинаций, которых с избытком хватает для создания протеинов — белковой основы жизни. Теперь, однако, эта универсальная формула ДНК из четырех элементов дополнена еще двумя, искусственными: X и Y. Что значат новые «неизвестные» в сложившемся уравнении жизни, Латвийскому радио 4 в программе «Теория всего» рассказал профессор Факультета биологии ЛУ Исаак Рошаль.
Об открытии стало известно в этом году. Международной группе ученых удалось создать полусинтетическую бактерию с искусственными элементами ДНК, которых нет в других живых организмах. Как пояснил радиостанции Рошаль, это не первая подобная работа, но лишь сейчас ученым удалось добиться, чтобы эти элементы не пропадали при нескольких делениях клетки.
«Эти элементы [впервые] были синтезированы три года назад, еще в 2014 году. [Дополнительные нуклеотиды] встроили в ДНК и создали бактерии с элементами X и Y. Но проблема заключалась в том, что когда клетка делилась, эти X и Y терялись. [...] В чем успех этого года — [ученые] нашли способ, как избавиться от той ДНК, где X и Y не сохранялись. Эксперименты проводились на кишечной палочке. [...] Они смогли развить дополнительные «буквы» в генетическом коде. [...] Вряд ли естественная эволюция создала бы два дополнительных нуклеотида», — рассказал ученый.
Суть манипуляций, проведенных исследователями с молекулой ДНК, заключается в контрастной репликации — то есть синтезировании клетки, основанном на противопоставлении аминокислот.
«Представим офсетную печать. Имея негатив, вы можете получить позитив, и наоборот. Процесс репликации ДНК — это разделение ее парных элементов на «негатив» и «позитив». В одну часть клетки поступает «негатив», в другую — «позитив», и каждая часть против себя синтезирует недостающие части. таким образом, у вас снова получается полный комплекс»,
— объяснил Рошаль.
Первые успехи ученых в генной инженерии микроорганизмов собеседник радиостанции склонен оценивать осторожно. Как указал Рошаль, бактерия с искусственными элементами ДНК — это только самый первый шаг на длинном пути создания искусственного, но функционирующего микроорганизма. Он также подчеркнул, что несмотря на полное подобие полусинтетической бактерии — настоящей, она будет иметь совершенно иной, нежизнеспособный генетический код. А значит — такой микроорганизм не будет опасен.
«Генетически модифицированные организмы с несуществующими в природе комбинациями генов в обычных условиях — практически неприспособлены для жизни. Их выживаемость будет ниже, чем у генов, прошедших естественный отбор.
[...] Сейчас эти бактерии могут существовать только в лабораторных условиях. Но если когда-нибудь они выйдут за пределы лабораторий, они не смогут инфицировать естественные бактерии. У них другой генетический код, они несовместимы друг с другом», — пояснил Рошаль.
В целом, по его мнению, успех в интеграции искусственных элементов в состав ДНК может принести человечеству самые разные возможности — например, в создании новых медикаментов.
«У науки две больших задачи: во-первых, изучать мир и понимать его процессы, а во-вторых, улучшать жизнь человечества, если говорить упрощенно. Естественно, когда вы создаете новые цепочки жизни, вы не сможете это сделать без глубокого понимания этих механизмов, — как ДНК устроена, как она реплицируется, как вообще осуществляется связь между ДНК, аминокислотами, протеинами, как проходит эволюция. [...] Это дополнительный инструмент в руках человека для расширения спектра возможных синтезированных химических соединений», — указал ученый.
Более подробную беседу с ученым слушайте в подкасте выпуска программы.
Ieteikt
Latvijas Radio aicina izteikt savu viedokli par raidījumā dzirdēto un atbalsta diskusijas klausītāju starpā, tomēr patur tiesības dzēst komentārus, kas pārkāpj cieņpilnas attieksmes un ētiskas rīcības robežas.
Комментарии (1)
Добавить комментарий
Добавить ответ
Чтобы оставить комментарий, Вы также можете войти в систему, используя свой профиль draugiem.lv, Facebook или X!
Draugiem.lv Facebook X