Созданы жизнестойкие полусинтетические микробы
Биоинженеры получили новый, усовершенствованный штамм бактерий с дополнительными «буквами» ДНК, не встречающимися в природе. Эти полусинтетические микроорганизмы могут поддерживать свое существование неопределенно долгий срок.
О своем достижении американские ученые сообщили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Как известно, генетическая информация в ДНК всех без исключения живых организмов кодируется четырьмя азотистыми основаниями («буквами») - аденином (А), тимином (Т), гуанином (G) и цитозином (C). А-Т и G-C, расположенные напротив друг друга, образуют между собой водородные связи, благодаря чему две нити спирали ДНК соединяются.
В 2014 году американцы добавили в генетический год кишечной палочки два дополнительных азотистых основания, X и Y, которые не встречаются ни у одного живого существа на Земле. Эксперимент прошел успешно, но получившиеся полусинтетические микробы росли медленно, а спустя уже несколько циклов клеточных делений дополнительные «буквы» исчезали из их ДНК.
Спустя два года ученые смогли усовершенствовать свое детище. Во-первых, они улучшили молекулярный механизм, занимающийся транспортом X и Y. Во-вторых, биоинженеры модифицировали азотистое основание Y так, чтобы белкам, отвечающим за синтез ДНК, было удобнее его использовать. Наконец, они заставили белок Cas9, использующийся у бактерий для коррекции ДНК, вырезать участки генетического кода, из которых X и Y пропали.
Всё это помогло полусинтетическим бактериям расти быстрее. В течение 60 поколений дополнительные «буквы» никуда не делись из их ДНК, что доказывает - эти микроорганизмы могут стабильно поддерживать свое существование практически бесконечно. «Мы доказали, что можно успешно манипулировать любыми жизненными процессами, даже самыми базовыми», -- пояснил профессор Флойд Ромесберг, соавтор статьи.