Ezt úgy érték el, hogy olyan baktériumot terveztek meg, amelynek genetikai anyaga további pár DNS-betűt tartalmaz.

Madrid | 08 · 05 · 14 | 13:18

első

Oszd meg a cikket

A munkát egy kémcső egyszerűsített környezetében végezték. Getty Images

Az amerikai La Jolla-i Scripps Research Institute (TSRI) tudósai egy olyan baktériumot terveztek, amelynek genetikai anyaga tartalmaz még egy pár DNS-betűt vagy bázist, amelyek nem találhatók meg a természetben. Ennek az egyedülálló baktériumnak a sejtjei többé-kevésbé normális módon képesek reprodukálni a DNS természetellenes alapjait.l a molekuláris blokkok beadásának ideje alatt.

"A Föld életét teljes sokféleségében két DNS-bázispár, az AT és a CG kódolja, és amit létrehoztunk, egy olyan szervezet, amely stabilan tartalmazza mindkettőjüket, valamint egy harmadik, nem természetes bázispárt" Floyd E. Romesberg docens.

"Ez azt mutatja, hogy más lehetséges megoldások is vannak az információk tárolására és természetesen közelebb visz minket a kibővített DNS-biológiához, amelynek számos izgalmas alkalmazási területe lesz az új gyógyszerek új típusú nanotechnológiájával "- fejezi be e tanulmány vezető kutatója, akinek eredményei szerdán jelentették meg a" Nature "digitális kiadását. ".

Romesberg és laboratóriuma az 1990-es évek vége óta dolgozik megtalálni azokat a molekulapárokat, amelyek új és funkcionális DNS-bázisként szolgálhatnak, és elvileg kódolni tudják azokat a fehérjéket és organizmusokat, amelyek még soha nem léteztek.

A feladat nem volt egyszerű, mivel minden új funkcionális DNS-bázispárnak affinitással kellett kötődnie, mint a természetes adenin-timin és citozin-guanin nukleozid bázispároké. Az új bázisoknak stabilan illeszkedniük kell a DNS-szakasz természetes bázisaihoz..

2008-ban Romesberg és munkatársai nukleozid molekulák azonosított csoportjai, amelyek a DNS kettős szálán keresztül szinte ugyanolyan tökéletesen összekapcsolhatók, mint a természetes bázispárok és megmutatták, hogy az ezeket a természetellenes bázispárokat tartalmazó DNS a megfelelő enzimek jelenlétében képes szaporodni. Egy későbbi tanulmányban a tudósok képesek voltak olyan enzimeket találni, amelyek félszintetikus DNS-t írnak át RNS-be.

De ezt a munkát egy kémcső egyszerűsített környezetében végezték. "Ezek a természetellenes bázispárok nagyon jól működtek in vitro, de a nagy kihívás az volt, hogy egy élő sejt sokkal összetettebb környezetében dolgozzanak" - írja le Denis A. Malyshev, a Romesberg laboratóriumának tagja.

Az E.Coli révén

A jelen tanulmányban a csapat egy kör alakú DNS-szakaszot szintetizált, amelyet plazmidnak neveznek, és beillesztette a közös E baktérium sejtjeibe. Coli ”. A plazmid DNS tartalmazta az AT és a CG természetes bázispárjait, valamint a Romasberg laboratóriumában felfedezett legjobb természetellenes bázispár-viselkedést, két d5SICS és DNAM néven ismert molekulát. A cél az volt, hogy megszerezzük az 'E. sejtjeit. Coli 'meg fogja replikálni ezt a DNS-t félszintetikus a legtöbb esetben lehetséges.

A legnagyobb akadály az, hogy a d5SICS és a DNAM molekuláris építőkövei természetesen nincsenek jelen a sejtekben. Ezért, hogy 'E. Coli 'replikálja az e természetellenes bázisokat tartalmazó DNS-t, a tudósoknak mesterségesen kellett ellátniuk a molekuláris építőelemeket a sejten kívüli folyékony oldatba való felvételével. Ahhoz, hogy a nukleozid-trifoszfát néven ismert építőelemeket a sejtekbe juttassák, speciális trifoszfát-transzporter molekulákat kellett találniuk, amelyek elvégzik a munkát.

A kutatók végül megtalálták a trifoszfát transzportert, egyfajta mikroalga készítette, amely elég jó volt a természetellenes trifoszfátok behozatalához. A csoport megállapította, hogy a replikált félszintetikus plazmid ésszerű sebességgel és pontossággal nem gátolja nagyban az E. növekedését. Coli 'és semmi jelét nem mutatta annak, hogy természetellenes bázispárjait elveszítette a DNS-helyreállító mechanizmus.

"Elvileg kódolhatnánk az új természetellenes aminosavakból készült új fehérjéket, ami minden eddiginél nagyobb erőt adna a kívánt funkciójú terápiás és diagnosztikai fehérjék és laboratóriumi reagensek adaptálásához" - mondja Romesberg. "Más alkalmazások is lehetségesek, például a nanoanyagok" - zárja le.