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:
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 3746 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 2758 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 5902 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 1489 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 1409 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 2056 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 1407 0 Разное, интересное
0
Ученые нашли недостающее звено в эволюции многоклеточных
Группа шведских ученых обнаружили микроорганизм, который, возможно, является переходной формой от прокариотических одноклеточных организмов к эукариотическим — из них впоследствии развились многоклеточные формы жизни (растения, грибы и животные). Исследование опубликовано в журнале Nature. Два миллиарда лет назад прокариоты (бактерии ..
2015-05-11 1738 0 Разное, интересное
1
Ученые: женский мозг работает эффективнее мужского
Несмотря на то, что мозг женщины меньше по объему, его работа гораздо эффективнее мужского, свидетельствуют результаты исследования ученых из университетов Калифорнии и Мадрида. Нейробиологи исследовали работу гиппокампа мужчин и женщин и выяснили, что женский мозг демонстрирует большую эффективность, чем мужской. Гиппокамп мужчин больше ..
2013-03-5 2280 0 Разное, интересное
0
Ученые: только 8% ДНК человека содержит важную информацию
По мнению ученых из Оксфордского университета, только 8,2% ДНК человека отвечает за важную наследственную информацию. Остальная часть генов не имеет практической пользы и является балластом. Как считают специалисты, 92% ДНК не имеют никакой значимости, а просто занимают место в ядре клетки и являются ..
2014-07-30 1469 0 Разное, интересное
0
Японцы пробурили самую глубокую скважину
Японское научно-исследовательское судно Тикю пробурило скважину глубиной более 2111 метров. Бурение продолжается, сообщают «Вести.Ru». Экспедиция японских ученых исследует глубокие угольные пласты. Вчера глубина скважины на полуострове Симокита достигла 2466 метров, при этом исследователи ..
2012-09-12 1506 0 Разное, интересное
0
От интеллекта мужчины зависит его склонность к изменам
Полигамическая мужская природа в ходе эволюции медленно сменялась моногамией. Как бы прискорбно это не звучало, но полигамия, в теперешнем мире является весьма распространенным явлением, которое охватило представительниц слабого пола, однако мужчины в этом вопросе также остаются бесспорными лидерами. Но ..
2013-01-29 3131 0 Разное, интересное
0
Эмбрион человека находится под вирусной защитой
Человеческий зародыш был бы совсем беззащитен перед вирусной инфекцией, если бы его не защищали собственные «домашние» вирусы. В ходе эволюции человеческий геном приобрёл «начинку» в виде вирусных генов. Происходило это, видимо, по той же технологии, которой пользуются современные ретровирусы, самым ..
2015-04-28 1608 0 Разное, интересное
0
Китайцы прочитали метагеном смога
Исследователи из китайского Университета Цинхуа прочитали метагеном пекинского смога и обнаружили в нем фрагменты ДНК множества условно-патогенных микроорганизмов. Работа опубликована в журнале Enviromental Science&Technology;, кратко о ней пишет Nature News. Образцы были получены с помощью пропускания воздуха через фильтры с последующим ..
2014-02-04 1367 1 Разное, интересное
0
Доказано существование инопланетных вирусов
Астробиологи из США и Японии признали, что вирусы должны существовать на других планетах Солнечной системы и экзопланетах, пишет Gizmodo. Статья исследователей опубликована в журнале Astrobiology.Как отметили ученые, на Земле вирионы — состоящие из нуклеиновой кислоты и белков вирусные частицы — легко могут ..
2018-01-23 2591 0 Разное, интересное
-1