Не существовавший до этого времени вариант живых существ, кодируемых не такой ДНК которая имеется у остальных живых организмов Земли, создан!

d5SICS — это искусственный нуклеозид, содержащий вместо основания 6-метилизохинолин-1-тион-2-ильную группу.
dNaM — это искусственное азотистое основание, содержащее 3-метокси-2-нафтильную группу вместо природного основания. 

Продукт генной инженерии – бактерия с двумя не встречающимися в природе азотистыми основаниями – оказалась способна к воспроизводству.

«Жизнь на нашей планете во всем ее многообразии закодирована всего двумя парами оснований, AT и CG, но мы создали организм, содержащий помимо них еще и третью, не встречающуюся в природе пару», — говорит Флойд Ромсберг, возглавлявший команду исследователей из американского Исследовательского института Скриппс (TSRI).

С конца 1990-х годов Ромсберг и его коллеги искали молекулы, которые могли бы сыграть роль новых азотистых оснований и, в принципе, войти в состав невиданных доселе белков и живых организмов. Основания новой пары должны быть связаны примерно с той же силой взаимодействия, что и в природных парах аденин-тимин и цитозин-гуанин. Искусственная пара оснований должна четко встраиваться в структуру ДНК. Не стоит забывать и о естественных механизмах репарации ДНК, которые стремятся исправить химические повреждения ДНК — а ведь именно в эту категорию попадают «чужеродные» молекулы в ее структуре.

Несмотря на трудности, с которыми столкнулись ученые, к 2008 году они уже выявили ряд молекул, способных включаться в структуру ДНК почти также, как природные пары оснований, и показали, что в присутствии нужных ферментов такая ДНК способна к репликации. Вскоре им удалось найти ферменты, способные транскрибировать такую полусинтетическую ДНК в РНК.

Объектом работы команды Ромсберга стала широко известная бактерия E.coli. Ученые синтезировали участок кольцевой ДНК бактерии (плазмиды), встроив в него пары оснований, получивших обозначения d5SICS и dNaM, наряду с естественными парами оснований TA и CG. Задачей ученых было заставить полусинтетическую бактерию воспроизводить этот фрагмент в своем ДНК в условиях, максимально приближенных к естественным.

Основания необходимые для синтеза нестандартной ДНК, d5SICS и dNaM, отсутствуют в живых клетках. При прекращении поступления этих нуклеозидтрифосфатов, пара d5SICS-dNaM естественным образом заменялась на пару обычных нуклеозидтрифосфатов, и клетка возвращалась к своему «исходному коду», «записанному» основаниями A, T, G и C. То есть, чтобы поддержать репликацию ДНК нестандартной E. coli, ученым потребовалось добавлять эти нуклеозидтрифосфаты в раствор, в котором обитали бактерии, а для доставки их внутрь клетки использовались специальные транспортные молекулы. После долгих поисков удалось обнаружить лишь одно более или менее подходящее для транспорта этих нуклеозидтрифосфатов соединение — его производит один из видов микроводорослей.

В созданных условиях E. coli беспрепятственно воспроизводят свою полусинтетическую ДНК. В общем, не существовавший до этого времени вариант живых существ, кодируемых не такой ДНК которая имеется у остальных живых организмов Земли, создан!

См.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.