naukaWiadomości promowane

DNA: Naukowcy dodali dwie nowe litery do alfabetu życia

Po piętnastu latach badań naukowcom z kalifornijskiego Scripps Research Institute udało się stworzyć żywą komórkę, której kod DNA zawiera dodatkową, syntetyczną parę zasad.

DNA wszystkich organizmów na Ziemi składa się z czterech nukleotydów, oznaczanych skrótowo A, T, C i G. W DNA adenina zawsze łączy się z tyminą, a cytozyna z guaniną, RNA posiada jeszcze dodatkowo uracyl (U), który łączy się z adeniną. Naukowcom udało się jednak do tego alfabetu życia dodać dwa nowe, syntetyczne znaki.

„To, co udało się nam osiągnąć to żywa komórka, która dosłownie przechowuje zwiększoną ilość informacji genetycznej,” wyjaśnia Floyd Romesberg, który przez ostatnie piętnaście lat prowadził te badania. „Warto również podkreślić, że udało się nam ‚przekonać’ naturalne komórki do życia w harmonii z syntetycznym materiałem genetycznym, a jest to duże osiągnięcie. Syntetyczne DNA tworzone było już wcześniej, ale to [co udało się nam osiągnąć] jest nowym rodzajem łączonego DNA, które jest potencjalnie dużo potężniejsze.”

Nosicielem nowej pary nukleotydów jest zmodyfikowana komórka bakterii Escherichia coli. Nową parę nukleotydów wprowadzono do plazmidu - cząsteczki pozachromosomowego DNA występującej w cytoplazmie komórki i zdolnej do niezależnej replikacji. Plazmidy nie są bakteriom niezbędne do życia, ale przenoszą wiele pożytecznych informacji.

Jakie implikacje niosą te badania? Umiejętność tworzenia organizmów, których DNA jest po części sztuczne, może być początkiem nowej fali praktycznego zastosowania bioinżynierii. Dwie pary nukleotydów to przepis na 20 aminokwasów, z których budowane są białka. Trzy pary nukleotydów to zwiększenie puli potencjalnie dostępnych aminokwasów do 172. Dzięki tym badaniom wiemy także, że DNA organizmów żywych nie musi składać się wyłącznie z dwóch par znanych na Ziemi nukleotydów.

Naukowcom nie udało się jednak jeszcze sprawić, by dzięki syntetycznemu DNA bakterie wyprodukowały nowe białka. Na razie jednak naukowcy starają się określić, jak długo stworzone przez nich bakterie mogą przetrwać i czy możliwe jest wprowadzenie również innych, dodatkowych par nukleotydów. Ponieważ stworzone w laboratorium bakterie do rozmnażania się wymagają specyficznego pokarmu, który dostarcza odpowiednie związki chemiczne potrzebne do syntezy nowych nukleotydów, niebezpieczeństwo skażenia bakteriami E. coli wyposażonymi w dodatkowe DNA jest minimalne – bez opieki naukowców bakterie te najprawdopodobniej po prostu zginą.

Zdjęcie: Flickr/dullhunk


podobne treści