Ілюстрація: depositphotos.com

Японські генетики зуміли створити штучну геномну ДНК, яка успішно реплікується ("розмножується") та еволюціонує поза клітиною. Про це група дослідників із Токійського університету повідомила в ACS Synthetic Biology, коротко про відкриття пише Phys.org.

Долучайтесь до нас на Facebook та беріть участь в дискусіях

Читайте нас у Telegram: перевірені факти, тільки важливе

У всіх живих організмах геномна ДНК безперервно реплікується за допомогою білків-ферментів, які закодовані в ній. Одна із фундаментальних особливостей живого – розмноження. Досі нікому не вдалося створити будь-які штучні структури, які б могли розмножуватися.

Відключити

У здатній до розмноження системі інформацію з генів до ДНК потрібно переводити в одноланцюгову РНК, потім по ній збирати білки, які допоможуть здійснювати та протягом тривалого часу підтримувати подальшу реплікацію ДНК.

Відключити
ДОВІДКА. Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) – одна з трьох основних макромолекул (крім РНК та білків), яка забезпечує зберігання, передачу від покоління до покоління та реалізацію генетичної програми розвитку та функціонування живих організмів. Код записаний у послідовності нуклеотидів, він містить дані про структуру різних видів РНК та білків. Структура ДНК розшифрована в 1953 році. У переважної більшості живого вона складається не з одного, а з двох ланцюгів. Загальна довжина молекул ДНК у тілі однієї людини – близько 1011 км.

Поки що неможливо створити реакційну клітинну систему, в якій гени, необхідні для реплікації ДНК, експресуються одночасно з виконанням своїх функцій. Поки що такий механізм, що ідеально працює в живих організмах, не відтворено штучно.

Дивіться також: На 37,7% ви – овоч. Пізнавальне відео порівняння генетичних наборів

Відключити

Японські генетики експериментували із дуже спрощеною штучною системою реплікації. Використано лише два гени, що кодують ферменти реплікації – ДНК-полімеразу Phi29 та Cre-рекомбіназу. Молекулярну систему уклали в мікроскопічні краплі води, "обгорнуті" в ліпідну (жирову) плівку, і виконали послідовні цикли розведення.

Натисніть на схемі вище, щоб збільшити її

Така безклітинна система "в пробірці" запрацювала: автори отримали двомісячний процес безперервної трансляції білків та реплікації оригінальної кільцевої ДНК за допомогою кільцевої ДНК із закодованими вищезгаданими генами. За цей час ефективність реплікації автономно дуже зросла, пишуть вони.

Автори підсумували, що їхній успіх дає надію на розробку в майбутньому штучних клітин.

Відключити

Додаючи різні гени для транскрипції та трансляції, у майбутньому можна розробити повнофункціональні клітини, які можуть зростати автономно; для цього їх достатньо буде "годувати" низькомолекулярними сполуками на кшталт амінокислот та нуклеотидів.

Читайте також: "Знайти та знищити". США дозволили генетично модифікувати клітини-кілери проти раку

наукагенетикагеномбіологіяДНКжиттярозмноженняреплікація