pozitivchik.info
Використовуючи новий метод, фахівці змогли замінити в геномі кишкової палички всі послідовності певного типу на альтернативний варіант і присвоїти нове значення "викинутої" послідовності. Робота дослідників опублікована в журналі Science, а коротко про роботу пише портал Nature News.
Генетична інформація про організм записана в його ДНК - лінійній полімерній молекулі, що складається з чотирьох типів "букв" (біологи називають їх нуклеотидами) - їх позначають як А, Т, Г і Ц. Певні поєднання трійок цих "букв" (кодони) кодують ті або інші амінокислоти - елементарні "цеглинки", з яких складаються білки. Відповідність між трійками нуклеотидів і амінокислотами задається генетичним кодом. Одна з його характеристик - це надмірність: поєднань трійок нуклеотидів більше, ніж відповідних їм амінокислот.
Автори нової роботи спиралися саме на властивість надмірності генетичного коду. У своїй роботі вони вирішили замінити всі так звані стоп-кодони одного типу на стоп-кодони, що складаються з іншого поєднання нуклеотидів. Стоп-кодони кодують НЕ амінокислоту, а один з "розділових знаків", які необхідні ферментам для правильного зчитування генетичного коду. В даному випадку цей розділовий знак був точкою.
Більшість організмів задіють три типи стоп-кодонів - ТАГ, ТАА і ТГА. Вчені замінювали все послідовності ТАГ (всього в геномі кишкової палички Escherichia coli їх 314) на ТАА. На першій стадії роботи дослідники штучно синтезували 314 коротких фрагментів ДНК E / coli, в нормі містять послідовність ТАГ - проте в новосинтезованих фрагментах ТАГ були замінені на ТАА. Щоб вставити штучні послідовності в геном бактерій, фахівці заганяли їх всередину клітин за допомогою розрядів струму (це стандартна молекулярно-біологічна техніка). В результаті вчені отримали 31 лінію E / coli, кожна з яких несла 10 модифікованих послідовностей, і одну лінію з чотирма зміненими стоп-кодонами.
На наступній стадії експерименту вчені домагалися, щоб усі змінені стоп-кодони опинилися в геномі однієї клітини. Дослідники послідовно "схрещували" між собою бактерій з отриманих на першій стадії ліній - при цьому бактерії обмінювалися генетичним матеріалом, і в деяких випадках в цьому обміні брали участь регіони ДНК, що містять змінені стоп-кодони.В результаті авторам вдалося отримати лінію E. coli, у якої все стоп-кодони ТАГ були замінені на ТАА.
Далі вчені вирізали з ДНК цих бактерій ген, що кодує фермент, який розпізнає послідовність ТГА як стоп-кодон. Таким чином дослідники отримали організм, придатний для того, щоб послідовність ТГА в його генетичному коді відповідала якоїсь нової амінокислоті - в попередніх роботах інші колективи авторів вже створювали такі амінокислоти і необхідні для їх зчитування ферменти.
Технологія, створена авторами нової роботи, в перспективі допоможе вченим створювати організми з дещо іншим, ніж у інших живих істот, генетичним кодом. Теоретично, такі організми будуть стійкі до вірусів, так як останні експлуатують белоксинтезирующий апарат клітини-хазяїна, "заточений" під "правильний" генетичний код. Використовувати белоксинтезирующий апарат клітин зі зміненим кодом віруси не зможуть.
Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram
джерело: Lenta.ru