Kolejny krok na drodze do tworzenia sztucznego życia? Naukowcy z The Scripps Research Institute (TSRI) w Kalifornii wbudowali do organizmu bakterii nowe DNA, zawierające litery, których normalnie tam nie ma. Potwierdzili też, że litery te mogą być przekazywane kolejnym pokoleniom. O niezwykłym odkryciu, które może mieć trudne dziś jeszcze do przewidzenia konsekwencje pisze w najnowszym numerze czasopismo „Nature”.

A-T i C-G

Pamiętamy ze szkoły, że te cztery litery to cztery zasady azotowe, adenina (A), tymina (T), cytozyna (C) i guanina (G). Badaczom z Uniwersytetu Scribbs udało się teraz w kwas dezoksyrybonukleinowy bakterii wbudować dodatkowe dwie litery, których normalnie tam nie ma. Co więcej, pokazali, że bakteria potrafi powielać takie „wzbogacone” DNA tak długo, jak długo dostarczamy jej odpowiednie substancje. To wstęp do tworzenia sztucznych organizmów o nieporównanie większej różnorodności.

Życie na Ziemi, przy całej swej różnorodności, zakodowane jest w DNA w zaledwie dwóch parach zasad A-T i C-G. Nam udało się stworzyć organizm, który zawiera te dwie pary i prócz nich trzecią, nie występującą w naturze– mówi profesor Floyd E. Romesberg z TSRI, który kierował zespołem badawczym.To pokazuje, że inne sposoby kodowania informacji genetycznej są możliwe, zbliża nas do biologii rozszerzonego DNA, która może mieć niezwykłe zastosowania, od produkcji nowych leków, po nowe postacie nanotechnologii– dodaje.

W laboratorium Romesberga udało się wcześniej stworzyć dwie „litery” d5SICS i dNaM, których zachowanie przypomina te oryginalne. Przełomem okazało się znalezienie odpowiedniego białka, które mogło przemycić je do wnętrza żywej bakterii. Dostarczono je żyjącym bakteriom E. coli, które same wbudowały je w swoje plazmidy, cząsteczki pozachromosowego DNA. Co jeszcze ciekawsze, naturalny mechanizm naprawczy DNA nie zakwestionował „intruzów” a bakterie, bez żadnej dodatkowej modyfikacji były w stanie powielać zmienione DNA tak długo, jak długo otrzymywały z zewnątrz odpowiednie cząsteczki.

Natura z pomocą czterech liter DNA daje nam 20 budujących białka aminokwasów. Sześć liter pozwoliłoby zwiększyć ich liczbę o 152. Badacze z laboratorium Romesberga próbują teraz wbudować nowe litery w takie miejsca genów, by skłonić bakterie do wytwarzania zupełnie nowych białek. Jak twierdzą, taki mechanizm będzie można w przyszłości zastosować do produkcji użytecznych dla nas materiałów.

Co ważne, sama bakteria nie jest w stanie tych nowych liter syntetyzować, nie zawiera bowiem składników potrzebnych do budowy d5SICS i dNaM. To oznacza, że do powielania wzbogaconego DNA dochodzi tylko wtedy, gdy na bieżąco dostarczamy je z zewnątrz. Na razie jeszcze bez naszej pomocy taka zmieniona bakteria nie potrafi przetrwać. I całe szczęście.

Źródło: rmf24

Polecane: