Получены первые плоды искусственной эволюции

Получены первые плоды искусственной эволюции

Молекулярные биологи из Техасского университета в Остине создали искусственный фермент, который позволяет безошибочно копировать генетическую информацию. Для этого ученые применили метод направленной эволюции. Статья с результатами работы опубликована в журнале Science в пятницу, 24 июня.

Геном вирусов, относящихся к семейству ретровирусов, состоит не из ДНК, а из РНК. При обратной транскрипции РНК играет роль шаблона для создания комплементарной цепи ДНК, которая затем встраивается в геном хозяйской клетки. Этот процесс могут сопровождать многочисленные ошибки, и поэтому ни один вирус не может точно копировать свой генетический материал. Благодаря этой особенности, ВИЧ быстро мутирует, что серьезно затрудняет его лечение.

Так как обезвреженные ретровирусы используются для генной инженерии, ошибки при копировании генома становятся проблемой для ученых, которые внедряют гены в клеточные культуры. Для решения этой проблемы исследователи разработали специальный фермент, который не только выполняет обратную транскрипцию, но и проверяет результат своей работы.

Ферментом является модифицированная РНК-зависимая ДНК-полимераза, которая была улучшена с помощью направленного эволюционного процесса. Ученые назвали новую молекулу RTX (reverse transcription xenopolymerase — ксенополимераза обратной транскрипции). Гены полимераз были изначально выделены из клеток архей и относились к семейству бета-ДНК-полимераз, которые уже содержали в себе молекулярный модуль, способный проверять качество копирования. Гены отличались друг от друга небольшими мутациями, в результате чего кодируемые ими ферменты с разной эффективностью выполняли свою работу.

Чтобы воспроизвести естественный отбор, ученые заставили полимеразы самокопироваться. Спустя некоторое время наибольшее распространение получили те молекулы, которые наиболее эффективно и правильно себя копировали. RTX делает ошибки в 3-10 раз меньше, чем существующие природные ферменты.

Lenta.ru

Похожие новости:
Могут ли у роботов быть живые мышцы?
Группа ученых из двух американских вузов - Пенсильванского университета и Массачусетского технологического института в результате кропотливой работы получила революционное достижение – были созданы искусственные клетки мускулатуры, управляемые световым пучком. Такие клетки были созданы на базе ..
2012-09-1 1398 0 Разное, интересное
0
Сферу Дайсона высокоразвитой цивилизации предложили искать у белых карликов
Ученые из Турции предложили искать следы сферы Дайсона рядом с белыми карликами. Результаты своих исследований специалисты опубликовали на сайте arXiv.org. Сфера, получившая свое название в честь американского физика-теоретика Фримена Дайсона, по замыслу автора, может быть создана ..
2015-04-01 1358 0 Разное, интересное
1
Создан биоробот с мышечными тканями
Уже достаточно давно ученые пытаются найти лучшие способы совмещения биологических тканей и робототехнических технологий. Биологические материалы могут дать роботам возможность быстрой адаптации к резким изменениям окружающей среды. И это может оказаться весьма полезной функцией для многофункциональных ..
2016-03-23 1695 0 Разное, интересное
-1
Астрофизик: когда мы узнаем о соседях во Вселенной
Земляне узнают о существовании инопланетян лет в ближайшие лет 40, считает английский астрофизик Мартин Рис. Причем речь идет не столько о внеземной жизни в пределах Солнечной системе, сколько об экзопланетах. В частности, стремительное развитие науки уже в ближайшие десятилетия позволит ученым «рассмотреть» ..
2012-09-9 3545 0 Разное, интересное
0
Cкачка к многоклеточной жизни добились с помощью одного гена
Мутации одного-единственного гена оказалось достаточно, чтобы превратить одноклеточные пивные дрожжи в похожий на снежинку ком, который начал эволюционировать как многоклеточный организм. О легкости перехода между двумя формами жизни со ссылкой на доклад американских ученых на конференции по астробиологии ..
2015-06-25 2580 0 Разное, интересное
0
Ученые рассказали об утрате ДНК по мере эволюции человека
У недавних предков человека было гораздо больше ДНК. За два миллиона лет, прошедших после выхода из Африки, люди потеряли около 27,96 миллиона уникальных пар оснований ДНК, утверждают авторы статьи в журнале Science. Ученые провели секвенирование геномов 236 человек, ..
2015-08-09 5645 0 Разное, интересное
0
Описано рождение вселенной внутри пузыря черной дыры
Физики из Испании и США описали зарождение пузыря новой вселенной внутри черной дыры на ранних этапах развития старой вселенной, которое зависит от массы черной дыры и приводит к появлению доменных стенок. Эти двумерные (в трехмерном измерении) структуры, как полагают авторы, ..
2016-02-29 1255 0 Разное, интересное
0
Мутации сделали ВИЧ менее опасным и заразным
В ходе эволюции вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) становится менее опасным и заразным, утверждают ученые. Адаптируясь к иммунной системе человека, вирус постепенно теряет свою силу. Результаты нового исследования ВИЧ представлены в журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences, ..
2014-12-02 1184 0 Разное, интересное
0
В Африке обнаружена еще одна ветвь эволюции человека
Специалисты признали человека рудольфского (Homo ruloficus) отдельной линией гоминид. Соответствующие выводы были сделаны на основании анализа останков, обнаруженных недавно в регионе Кооби Фора (Кения). Впервые речь о существовании человека рудольфского зашла в 70-х годах XX века, ..
2012-08-9 1869 0 Разное, интересное
0
Частота эпидемий выросла в четыре раза за 35 лет
К середине нынешнего десятилетия новые эпидемии вспыхивают в четыре раза чаще, чем в 1980 году. Количество вызывающих их болезней также выросло — примерно на 20 процентов. К таким выводам пришли американские ученые, статьи которых опубликована в журнале Journal of the Royal Society ..
2014-10-30 900 0 Разное, интересное
0
Ученые изучают наш мир на виртуальность
Ученые физики из США и Великобритании нашли способ проверки того, живем ли мы в реальном мире или в виртуальной реальности, созданной нашими дальними потомками. Профессор физики Университета штата Вашингтон Мартин Сэвидж со своим аспирантом Зоре Давуди и Сайласом Бином из Университета Нью-Хемпшира ..
2013-01-8 2484 0 Разное, интересное
0
Лекарство из генов сверхлюдей
Крупная биофармацевтическая компания UCB хочет создать лекарства на основе генов людей с уникальными способностями к заживлению ран, невосприимчивости к боли и другим подобным качествам их организма. Компания UCB (Union Chimique Belge) разместила официальное объявление на своем сайте о проведении конкурса на самое ..
2014-01-29 1236 0 Разное, интересное
0
Ученые оценили время существования человечества
Астрофизики из Гарвардского и Оксфордского университетов оценили время существования жизни вокруг пригодных для этого звезд. Препринт исследования опубликован на сайте arXiv.org.Время существования жизни на планете вблизи звезды имеет тот же порядок, что и время существования самой звезды, если светило ..
2016-07-03 1169 0 Разное, интересное
0
За неуважение к теории Дарвина школы в Британии будут наказывать
В Англии школы, в которых настаивают, что жизнь на земле произошла по воле Бога, могут лишиться государственного финансирования. Власти обеспокоены тем, что в некоторых так называемых свободных школах теорию эволюции Дарвина попросту игнорируют. Подробности в эфире радио "Вести ФМ" ..
2012-12-4 1243 0 Разное, интересное
0
Первого в мире бионического человека создали британские ученые
В лондонском Музее науки представили первого "бионического человека". При создании Рекса — так зовут робота — ученые использовали самые передовые технологии протезирования. Его глаз получает изображение, снятое микрокамерой и подает электрические импульсы. Мозг преобразует их во всевозможные ..
2013-02-6 1036 0 Разное, интересное
0