Создан организм с искусственной ДНК, способной к неограниченному делению
Ученые создали первую стабильную форму жизни из полностью синтетической ДНК. В ДНК они ввели компоненты, которые не встретишь в природе, и рассчитывают в будущем использовать эти организмы для производства различных веществ, в том числе, лекарственных
ДНК всех живых организмов на Земле состоит из блоков четырех типов, обозначаемых A, T, C и G. Эти блоки – нуклеотиды – способны попарно образовывать комплементарные связи между азотистыми основаниями A и T, C и G, формируя таким образом двойную спираль ДНК. В новый организм ученые ввели два дополнительных типа азотистых оснований – X и Y, которые образуют комплементарные связи друг с другом и не мешают успешной репликации (копированию) синтетической ДНК.
Ранее, в 2014, авторам работы удавалось создать живые организмы, содержащие в ДНК основания X и Y, однако они не были стабильны: постепенно, по мере роста и деления клетки теряли эти необычные основания и становились, как все. Чтобы решить эту проблему, ученые сделали следующее: во-первых, они снабдили организмы молекулой, которая обеспечивает эффективный транспорт искусственных нуклеотидов через мембрану в клетку; во-вторых, они модифицировали основание Y таким образом, что его стали лучше распознавать ферменты, участвующие в репликации. Кроме того, в клетки ввели систему криспер (CRISPR-Cas9), редактирующую гены. Она была настроена таким образом, что проверяла ДНК клеток после деления и, не обнаружив пар оснований X и Y, инициировала уничтожение клетки.
Читайте также: «Дизайн младенцев»: новая технология позволяет менять гены будущих детей
Благодаря этому синтетическая ДНК удерживалась в геноме бактерии даже после 60 циклов деления, и авторы полагают, что теперь она может там удерживаться неограниченно долго. «Это подразумевает, что все жизненные процессы могут быть объектом манипуляций», – говорит один из авторов.
Искусственная форма жизни, описанная выше, пока не умеет ничего, кроме как поддерживать сама себя. Однако в будущем она может стать фабрикой по производству белков, которых нет в природе, или каких-либо лекарственных средств.
Читайте также: Нобелевская премия по химии 2015. ДНК: работа над ошибками
* TSRI Scientists Create First Stable Semisynthetic Organism
