Ученые впервые создали стабильный полусинтетический организм

Ученые впервые создали стабильный полусинтетический организм

Международной группе ученых удалось создать стабильный полусинтетический одноклеточный организм, генетический код которого содержит дополнительную пару оснований, не встречающихся в природе. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Генетическая информация всех живых организмов закодирована в ДНК, состоящей из четырех оснований («букв генетического кода»), формирующих две естественных пары: аденин-тимин (А—Т) и гуанин-цитозин (Г—Ц). Такими парами они соединяются при синтезе двухцепочечной спирали ДНК. Введение в генетический код двух дополнительных синтетических оснований, формирующих третью, неестественную пару (НПО), теоретически могло бы повысить информационную емкость ДНК. Организмы, содержащие такую ДНК, называются полусинтетическими (ПСО).

После этого исследователи снабдили кишечную палочку (Escherichia coli) взятым у диатомовой водоросли Phaeodactylum tricornutum мембранным транспортером нуклеотидтрифосфатов PtNTT2, который способен доставлять в клетку из окружающей среды синтетические основания в форме трифосфатов (dNaMTP и d5SICSTP). При культивировании на питательной среде, содержащей эти вещества, такие бактерии встроили единственную НПО в одну из плазмид (цитоплазматический фрагмент ДНК, несущий у прокариот дополнительную к основной генетическую информацию) и смогли воспроизводить (реплицировать) ее при делении клетки. Это стало важным подтверждением концепции, однако такие ПСО очень плохо размножались и быстро теряли НПО в последующих поколениях.

В нынешней публикации тот же научный коллектив при участии сотрудников Университета Гренобль-Альпы и Хэнаньского педагогического университета описывает усовершенствованную методику, позволившую создать стабильный ПСО. Во-первых, ученые модифицировали транспортер PtNTT2, работа которого негативно отражалась на жизнеспособности бактерии. Удаление из него фрагмента из 65 аминокислот снизило токсичность, не сказавшись на функциях. Во-вторых, химической модификации подвергли d5SICS. Получившееся основание dTPT3, формирует НПО dNaM—dTPT3, которая значительно лучше сохраняется при репликации.

Оптимизированные таким способом ПСО демонстрировали стабильный рост на среде, непрерывно поглощали из нее синтетические основания и оказались способны сохранять НПО практически в любых последовательностях. В ходе наблюдения исследователи не зарегистрировали утраты НПО после 60 делений клетки, что позволяет говорить о создании стабильного полусинтетического организма с геномом, состоящим из трех пар оснований.

Практические применения полученного ПСО в настоящее время отсутствуют — ученые лишь добились сохранности дополнительной генетической информации в череде поколений. На следующем этапе работы они планируют найти способ транскрипции синтетических «букв» генома на РНК, служащую матрицей для синтеза белка.

Ранее научному коллективу под руководством Крейга Вентера удалось создать организм с минимальным возможным геномом, который был получен полностью синтетическим путем. Основой для него стал геном бактерии Mycoplasma mycoides. Его ДНК, синтезированная искусственно, не содержала НПО. Целью эксперимента было создать максимально предсказуемый и эффективный для синтетической биологии организм, которому можно произвольно добавлять новые функции, вводя в геном дополнительные гены.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Сколково планирует сотрудничество с Китаем
Фонд «Сколково» заинтересован в привлечении крупных китайских компаний в качестве своих ключевых партнеров, заявила российским журналистам в Пекине вице-президент фонда, руководитель департамента по международным отношениям и связям с общественностью Седа Пумпянская. В ходе государственного визита в Китай президента ..
2012-06-9 1789 0 Разное, интересное
5
Инженер Nasa создал маленькую подводную субмарину
Если вы мечтаете посмотреть морские просторы или просто обследовать какое нибудь озеро, то вам на помощь придет OpenROV - подводная машина с дистанционным управлением,сообщает «WordScience.org». Это очень увлекательное устройство. Им управляет наземный оператор , который наблюдает в режиме реального времени за всем ..
2012-06-9 1689 0 Разное, интересное
0
Химерные вирусы перемешали ДНК и РНК
Ученые обнаружили в горячих источниках геном микроорганизма, в котором содержались как гены ДНК- так и РНК-содержащих вирусов. Работа опубликована в журнале Biology Direct. Исследователи собирали образцы в горячих источниках в национальном парке Лассен-Волканик в США. Они определяли последовательность всей ДНК, содержащейся ..
2012-06-9 1823 0 Разное, интересное
0
Для Олимпиады-2014 готовят умный лед
На сочинской Олимпиаде-2014 спортсмены будут соревноваться на особом, "умном" покрытии. Формулы снега и льда разрабатывают в лаборатории. Ведь для каждого вида спорта требуется свой лед с особой структурой, температурой и прочностью: для фигуристов - помягче, для хоккеистов - потверже. Такой лед сможет даже ..
2012-06-9 1766 0 Разное, интересное
0
За водкой и спиртом проследят из космоса
Росалкогольрегулирование разрабатывает систему контроля за производителями алкоголя с помощью снимков со спутников. Подведомственная правительству РФ Федеральная служба по регулированию алкогольного рынка (Росалкогольрегулирование) будет при помощи космических спутников контролировать производство и оборот спирта и алкогольной продукции. В Росалкогольрегулировании «Известиям» пояснили, что главная ..
2012-06-10 1621 0 Разное, интересное
0
Ученые: конец света может наступить скоро и внезапно
В 2012 году тема грядущего Апокалипсиса муссируется учеными чаще, чем когда-либо. Одни собирают конференции, где обсуждают смысл пророчеств майя, другие пишут о научных вариантах конца света. Согласно последнему исследованию на этот счет, мир может закончиться внезапно ..
2012-06-10 2624 2 Разное, интересное
0
Ставленники власти уничтожают науку
Сегодня власть в России расставляет своих людей уже не только управлять финансовыми и нефтегазовыми потоками, но и фундаментальными научными исследованиями. Это очень дурной знак — наука должна независимо управляться учеными и оставаться вне политики. Институт теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) им. академика ..
2012-06-10 1825 3 Разное, интересное
-1
Патрушев к Армагеддону готов
Глава российского Совбеза Николай Патрушев заявил журналистам, что реально существуют методы борьбы с метеоритами и астероидами. Существование космической угрозы впервые получило официальное подтверждение на столь высоком государственном уровне. До этого армагеддон человечеству предрекали только ученые ..
2012-06-10 1506 1 Разное, интересное
0
Простой анализ расскажет о геноме будущего ребенка
Американским ученым удалось расшифровать геном зародыша в утробе матери, сообщает “Новый Обзор“. Врачи считают, что открытие, обнародованное на этой неделе в Science Translational Medicine, может способствовать тому, что уже в ближайшем будущем все возможные генетические нарушения у плода смогут ..
2012-06-10 1800 0 Разное, интересное
0
Подземная аномалия грозит стереть Москву с лица земли
Порожденные древними пирамидами аномалии, замеченные на Камчатке и в Москве, способны уничтожить все живое. На двух камчатских фермах необъяснимо и массово погибли животные и люди. На Камчатке есть «долина смерти», где прямо из недр земли выходит смертоносный газ — это настоящий земной ..
2012-06-11 2929 2 Разное, интересное
-1
В Древнем Египте знали электричество?
В нескольких десятках километров к северу от знаменитого Луксора, в Дендере, располагается храм времен греко-римского господства, посвященный богине Хатхор. С недавних пор он прославился своими загадочными барельефами, в которых некоторые исследователи неожиданно распознали... электрические лампы! РАСШИФРОВКА «ЗАГАДКИ» Этих барельефов три. ..
2012-06-13 3079 0 Разное, интересное
0
Киотский протокол: будущее за атомом
Известно, что в мире существует так называемый Киотский протокол (международное соглашение между государствами о сокращении выбросов парниковых газов). Он предусматривает введение платежей для генерирующих компаний за эмиссию парниковых газов в процессе производства энергии. В ряде европейских стран такие платежи ..
2012-06-13 1635 0 Разное, интересное
0
Зачем сельскому физруку 15-дюймовый ноутбук?
После очень удачного интервью с министром образования и науки Дмитрием Ливановым я решила поговорить о будущем образования нашей страны и с другими министрами из нового кабинета. В пятницу, 8 июня, я встретилась в офисе проекта «Умная школа» с министром связи и массовых коммуникаций ..
2012-06-14 1425 0 Разное, интересное
0
Виктор Петрик: убивать людей раком неэтично
«Бродят бешеные волки по дороге скрипачей... ...тотчас вцепятся зубами, встанут лапами на грудь. Н. Гумилев Они набросились тотчас, как только Ральф Мосс поделился на пресс конференции своими впечатлениями о нашей встрече. Однако, в этот раз, они попытались взобраться лапами на доктора ..
2012-06-14 1643 0 Разное, интересное
0
Пользовательницу "ВКонтакте" оштрафовали за коллаж
Пользовательницу "ВКонтакте" оштрафовали за коллаж с нацистской символикой. Мировой суд Железногорска Курской области, признал 25-летнюю местную жительницу К. виновной в пропаганде и публичном демонстрировании нацистской символики (часть 1 статьи 20.3 Кодекса об административных правонарушениях). Об этом сообщается на сайте прокуратуры ..
2012-06-14 1378 0 Разное, интересное
0