Ученым впервые удалось синтезировать ДНК, молекулы которой имеют четыре дополнительных основания

Ученым впервые удалось синтезировать ДНК, молекулы которой имеют четыре дополнительных основания

Когда астрономы ищут признаки наличия жизни на поверхности далеких планет, они в первую очередь фокусируются на планетах, которые во многом подобны Земле. Зарождение и развитие жизни на таких планетах могло пойти по схожему с земным пути, но, существует гораздо большая вероятность, определенная различиями в факторах окружающей среды, что развитие внеземной жизни могло пойти и по своему, «внеземному» пути. И для демонстрации такого «внеземного» пути развития жизни исследователи, финансируемые НАСА, создали искусственную генетическую систему — жизнеспособную синтетическую ДНК, в структуре которой используется вдвое большее количество компонентов, называемых основаниями.

Вся земная жизнь основана на информации, записанной в молекулах ДНК, имеющих форму длинной спирали и состоящей из оснований четырех типов — аденина, тимина, цитозина и гуанина, обозначаемых латинскими буквами A, T C и G. Во всех растениях и живых существах, начиная от крошечных бактерий и закачивая огромными китами, «жизненная» информация закодирована в последовательности чередования этих четырех оснований. Но вышесказанное не отменяет того, что вся жизнь во Вселенной должна базироваться на точно таких же принципах. Вполне вероятно, что где-то в очень далекой-далекой галактике жизнь зародилась на основе структур, отличных от структуры земной ДНК.

Исследовательская группа, в которую входят ученые из Техасского университета и университета Индианы, при помощи комплекса сложнейших моделирующих программ, уже некоторое время занимается поисками альтернативных вариантов основ жизни. Недавно им удалось рассчитать новую молекулярную биологическую информационную систему, которая функционирует, подобно ДНК, и которая достаточно стабильна для хранения информации в течение долгого времени. Помимо четырех известных оснований в этой молекуле синтетической ДНК присутствуют четыре совершенно новых основания. Эта система получила название «hachimoji» ДНК, что в переводе с японского означает «восемь букв».

Весьма маловероятно, что какая-нибудь форма внеземной жизни будет основана именно на принципах «hachimoji», тем не менее, все это является доказательством, что «стандартная» для нас ДНК является далеко не единственно возможной жизненной основой. И это, в свою очередь, может подсказать астрономам, что их поиски внеземной жизни не должны ограничиваться только подобными Земле планетами.

Создание новой синтетической ДНК с восемью основаниями является далеко не первым разом, когда ученые пытались ввести в структуру ДНК дополнительные элементы. В 2010 году одна группа ученых создала синтетическую живую клетку с геномом, полностью рассчитанным на компьютере, которая даже была способна к саморепликации. А в 2017 году другие ученые успешно добавили два новых основания в геном бактерий вида E. Coli, которые стали первыми представителями полусинтетического вида жизни, и которые, приблизительно через месяц, начали вырабатывать белки неизвестных ранее типов.

Помимо расширения поля поисков внеземной жизни, создание биологических систем на базе Hachimoji-ДНК может стать основой для проведения целого ряда новых экспериментов в области синтетической биологии, которые могут принести нам новые виды лекарственных препаратов, новые биотехнологии и многое другое.

Источник

Добавить комментарий