Синтетична ДНК

Синтетична ДНК
  • Автор:  classa
  • Дата:  
    12.03.2018
  • Сподели:

Екип учени в Изследователския институт „Скрипс" в САЩ е създал „полусинтетичен" организъм, способен да произвежда невиждани досега на Земята протеини, като добавили нови букви към генетичния код. Синтетичните протеини, създадени от подобни организми, могат да отворят вратата за ново поколение лекарства и терапии по поръчка, казват от екипа.

Обикновената генетична „азбука" се състои от четири букви или бази: А, G, C и Т. Те означават аденин, гуанин, цитозин и тимин, които са четирите вещества, изграждащи ДНК. Тези букви могат да се комбинират в различна последователност и да формират 20 естествено срещащи се аминокиселини, градивните единици на протеините.

През 2014 г. екипът от „Скрипс" създал още две „букви", X и Y, като това на теория дава възможност за създаването на още 152 синтетични аминокиселини. Тогава обаче не могли да създадат организъм, който да произвежда протеини. Сега са създали успешно организъм, способен да произвежда т.нар. зелени флуоресцентни протеини, като модифицирали Escherichia coli – едноклетъчна пръчковидна бактерия, която обикновено се използва за лабораторното производство на протеини.

„За пръв път в която и да е клетка се произвеждат протеини чрез декодиране на генетична азбука от шест букви вместо с естествените четири букви – казва водещият проучването д-р Флойд Ромсбърг. – Малкият брой комбинации на естествените ДНК бази, A, T, G и C ограничаваше и типовете на новите протеинови терапевтики, които можеше да бъдат създадени. Чрез добавянето на Х и Y в генетичната азбука вече разполагаме с разширен речник и можем да създаваме най-различни нови протеини, които биха могли да бъдат използвани с разнообразно предназначение, включително и за съвсем нови лекарства."

Доскоро много учени смятаха, че нашата специфична ДНК структура е от ключово значение за еволюцията на живота. Пробивът на екипа на „Скрипс" обаче разкрива възможността животът да е еволюирал по различен начин на друга планета.

Организмът е абсолютно безопасен и няма никакъв шанс да се разпространи извън лабораторията и да зарази естествените форми на живот, тъй като е неспособен да произвежда X и Y базите, които са му нужни, за да живее, успокояват учените.

Всяка нишка ДНК е съставена от вещества, известни като БАЗИ. Има четири различни бази – тимин, аденин, гуанин и цитозин. Двете нишки, които образуват двойната спирала на ДНК, са свързани от химически мостове между различните бази. Тиминът винаги се свързва с аденин, а гуанинът с цитозин. Екипът на „Скрипс" обаче създава две нови бази – X и Y. Редът на базите в нишките образува химически код или дава инструкции за създаването на протеини. Всяка секция от ДНК, която кодира конкретен протеин, се нарича ген.

Протеините са сложни молекули от ключово значение за живота. Те изпълняват различни задачи в организма ни, например действат като антитела, транспортират по-малките молекули в клетките и предават сигнали за координирането на биологичните процеси между различните органи. Те помагат и за образуването на много от сложните структури в тялото, като коса, кожа и мускули.

В човешкото тяло има хиляди различни протеини, а в света се срещат още много, много милиони. Разликите в гените ни водят до вариации в протеините, произвеждани от клетките ни, а това води до многообразие във физическите ни характеристики.

Протеините се образуват, когато малки органични съставни части, наречени аминокиселини, се свържат в дълги вериги. Има само 20 естествено срещащи се аминокиселини, но всяка протеинова молекула съдържа стотици от тях, събрани в уникална последователност. Това дава на всеки протеин негови собствени индивидуални качества.

Прочетена 597 пъти