Создано шесть искусственных аналогов ДНК

Компьютерная модель молекулы ДНК. Изображение с сайта gatech.edu

Группе ученых удалось создать искусственный аналог ДНК, а также получить ферменты, способные копировать информацию, записанную в таких "поддельных" молекулах. Работа исследователей опубликована в журнале Science, а коротко о ней пишет New Scientist.

ДНК - это молекулы, которые в закодированном виде хранят генетическую информацию живущих на Земле организмов. Информация передается потомкам при копировании ДНК специальными ферментами. Этот механизм является фундаментальным для всех живых существ, и часть ученых придерживаются мнения, что молекулы ДНК (а также их "родственники" - молекулы РНК) уникальны по своим свойствам, и были отобраны в ходе эволюции не случайно.

Исследователи неоднократно создавали в лабораториях искусственные варианты ДНК и РНК, заменяя какие-либо из составляющих их блоков на химические аналоги (ДНК и РНК включают три компонента: молекулу сахара, азотистое основание и остаток фосфорной кислоты), однако до сих пор ученым не удавалось "заставить" ферменты считывать информацию с таких измененных молекул.

Авторы новой работы получили шесть не встречающихся в природе видов ДНК, которые они назвали молекулами ксено-ДНК от греческого "ксенос", что означает "чужой"). Специалисты заменяли на аналоги молекулу сахара-дезоксирибозы, входящую в состав ДНК. На втором этапе работы биологи получили ферменты, которые умеют работать с ксено-ДНК. В норме молекулы ДНК копирует фермент под названием ДНК-полимераза, и он узнает только "настоящие" молекулы ДНК. Ученые получили смесь из слегка мутантных ДНК-полимераз и добавили к ним различные варианты "неправильных" ДНК. Специалисты выбрали ферменты, которые лучше всего узнавали ксено-ДНК и пытались копировать содержащуюся в них информацию в ДНК, и повторили такой отбор несколько раз.

Далее авторы по аналогичной схеме получили ферменты, способные "переводить" информацию с языка ДНК на язык ксено-ДНК. Точность работы таких белков была ниже, чем у нативных ДНК-полимераз, однако они все равно работали достаточно хорошо. В перспективе исследователи планируют вообще исключить из цепи ДНК, то есть добиться того, чтобы ферменты копировали информацию из ксено-ДНК в ксено-ДНК того же типа.

Новая работа ставит вопрос об универсальности ДНК как уникального хранилища генетической информации - она укрепляет позиции тех, кто считает, что ДНК и РНК именно в том виде, в каком они существуют, были отобраны более или менее случайным образом.

Обсудить
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
6 самых необычных военных машин
Военная техника, от которой волосы встают дыбом
Что купить за цену Lada Vesta в Европе
От каких моделей Lada Vesta собирается отвадить немцев
10 заброшенных суперкаров
Вызывающие боль фотографии великолепных автомобилей
Как купить Жигули в Америке
Пять реальных объявлений о продаже «нашемарок» в США
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды