Ученые расширяют генетический код жизни, используя искусственную ДНК для создания полусинтетического штамма бактерий, и новые исследования показывают, что эти измененные микроорганизмы фактически работали на производство белков, в отличие от тех, что были найдены в природе.
Это шаг к разработке нового поколения лекарств, сообщает AP.
Один из первых уроков биологии в старшей школе: вся жизнь состоит из четырех «кирпичиков» ДНК, известных как аденин (А), тимин (Т), цитозин (С) и гуанин (G). Соединенные вместе, они образуют лестничные ступени ДНК. Теперь на этой лестнице появилась новая ступень.
Команда из Исследовательского института Скриппса в Ла-Холле, Калифорния, расширила генетический алфавит, создав две искусственные ДНК-буквы «X» и «Y». Несколько лет назад исследователи «запрограммировали» тип бактерий E. coli, обычно используемых для лабораторных исследований, которые содержали как природную ДНК, так и новую пару искусственных ступеней, хранить дополнительную генетическую информацию внутри клеток.
Следующая задача: нормальная ДНК содержит кодирование клеток для образования белков, которые делают работу. Могут ли клетки, несущие этот странный геномный гибрид, работать одинаково?
На самом деле, измененные клетки светятся зелеными, поскольку они продуцируют флуоресцентный белок, содержащий неестественные аминокислоты, говорят исследователи в своем интервью для журнала Nature.
«Мы можем создавать белки, которые построены из большего количества веществ, чем обычно», - объяснил химик Скриппс Флойд Ромсберг, ведущий исследователь проекта.
В то время как программирование зеленых бактерий показало, что метод работает, в конечном итоге «мы хотели бы получить белки, которые могут работать по-новому», - сказал он.
Это конечная цель в области синтетической биологии - создание организмов, которые работают отлично от своей природы, чтобы ученые могли использовать их для разработки лекарств, биотоплива или ряда других продуктов. Технология Scripps получила лицензию биотехнологической компании Romesberg, соучредителя Synthorx Inc., целью которой является создание новых белковых препаратов.
В ходе этой работы измененная E. coli считывала искусственный генетический код и собирала кусочки для нового белка с той же эффективностью, что и при использовании нормальной ДНК.
Результат - платформа, которая предлагает способ увеличить разнообразие белков внутри живых клеток, сказал Джеф Боке, исследователь синтетической биологии в Нью-Йоркском университете.
Этот бактериальный штамм был «изменен по-настоящему драматичным и необычным образом на этих позициях в своем геноме, - говорит Боке. - И это то, что отличает его от любого другого организма на планете сегодня».
