Живые организмы на Земле хранят свои “чертежи” в ДНК, на базе четырех азотистых оснований – аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т). Эти четыре основные буквы продержались больше 3 млрд лет, прежде чем к ним добавили новые. Ученым из лаборатории профессора Флойда Ромесберга Научно-исследовательского института Скриппса (Scripps Research Institute) удалось добавить еще две “буквы” к этому природному алфавиту. Полуискусственный организм, получившийся таким образом, вполне жизнеспособен. Исследование опубликовано на Nature в платном доступе, но на сайте есть выдержка.
“Каждый протеин, созданный в живой клетке, создавался при помощи декодирования четырехбуквенного алфавита. Мы же отчитались о создании протеина с помощью шестибуквенного алфавита. Понимание этого до сих пор вызывает мурашки”, – говорит глава исследования.
Флойд Ромесберг и студент магистратуры Йорк Жень
Исследования проводились с 2014 года, материалом для эксперимента стала бактерия Escherichia coli. В ее ДНК добавили еще два искусственных основания – X и Y. В начале эксперимента получавшиеся бактерии не отличались особой волей к жизни – они либо вымирали, либо избавлялись от “лишних букв”. Но со временем лаборатории удалось вывести стабильный вид.
Если природные живые организмы, используя четыре “буквы”, могут кодировать 20 аминокислот, то эта модифицированная бактерия с помощью шести букв способна кодировать 152 аминокислоты. Таким образом, бактерия способна синтезировать белок из аминокислот, не встречающихся в природе. Кстати, этот белок флуоресцирует.
Схематическое изображение того, как на базе декодирования новых оснований создается белок с искусственной аминокислотой (ncAA):
“Полученный полуискусственный организм способен кодировать и извлекать расширенную информацию и может служить платформой для создания новых форм жизни и их функций”, – говорится в описании исследования. Говоря конкретнее, подобные микроорганизмы могут использоваться для производства совершенно новых белков и ферментов, которые в отдаленной перспективе могут повлиять на методы диагностики и лечения заболеваний человека.
Больше о технологиях, использованных в исследовании, можно прочесть здесь.
Напомним, математик Марина Вязовская, которая ранее удостоилась одной из самых престижных математических премий в мире — «Премии Салема 2016» — недавно получила еще одну международную награду за свой вклад в науку. На этот раз украинке присудили премию SASTRA Ramanujan 2017 и приз в $10 000.
