Трудно быть богом: существ с "новым ДНК" губит свет

Понедельник, 19 Сентябрь 2016 09:04
Добавил всего два "кирпичика" - а рухнуло все здание... Добавил всего два "кирпичика" - а рухнуло все здание...

Еще два года назад учёные США заявили, что им удалось внедрить две искусственные "буквы" ДНК (пары оснований) в геном живого организма. Исследователи планировали проверить, можно ли внедрять чужеродные элементы в геном, насколько стабильной при этом будет жизнь такой полусинтетической бактерии Escherichia coli и будет ли она самовоспроизводиться с такими "надстройками". Но полученные поколения полусинтетических микроорганизмов продемонстрировали неожиданный результат, заставивший учёных задуматься, правильный ли путь они выбирают...

Конечной целью всех экспериментов такого рода является создание "фабрик" по производству нужных учёным веществ, например, новых белков, необходимых самым разным отраслям промышленности.

Новое исследование же показало, что работать с полусинтетическим организмом (по крайней мере, в этой конкретной модификации), скорее всего, не получится. Кишечные палочки E. coli с искусственными "буквами" в ДНК продемонстрировали фототоксичность. Проще говоря, бактерии умирают под воздействием света. Совсем небольшая доза солнечного облучения или света флуоресцентных ламп значительно снижает выживаемость клеток и их рост.

Как оказалось, дело в том, что внедрённая искусственная пара оснований состоит из двух нуклеозидов (нуклеотидов без фосфатных групп), называемых d5SICS и dNaM. Последние по своей химической структуре отличаются от природных, а значит, поглощают свет другой длины волны (отличие при этом не слишком большое — 400 нанометров вместо 300 нм у естественных).

Но ежедневные дозы облучения (свет Солнца, доходящий до поверхности Земли и свет флуоресцентных ламп), которые получаем мы и микроорганизмы, живущие в лаборатории, содержат гораздо больше света с длиной волны 400 нм (ближнего видимого диапазона) нежели с длиной волны 300 нм (ближе к ультрафиолету).

Чтобы понять, насколько эта разница влияет на живые клетки, учёные провели эксперимент. Они подвергли воздействию света раковые клетки кожи. Выяснилось, что при облучении светом с длиной волны 400 нм даже в небольших дозах выживаемость обычных клеток без искусственных нуклеозидов не изменилась. Такой же была ситуация с изменёнными клетками, которые не обрабатывали светом.

А вот раковые клетки с "лишними буквами" в ДНК, получившие даже небольшую дозу облучения, демонстрировали значительное снижение пролиферации. То есть искусственые пары оснований сделали эти клетки чувствительными к воздействию света определённой длины волны. Фактически они получали фотохимические повреждения. Несовместимые, как говорится, с жизнью...

Таким образом исследование показало, что даже небольшие изменения генетического кода могут привести к непредвиденным и далеко идущим последствиям для всего организма.

Впрочем, в данном случае не было бы счастья, да несчастье помогло. Открытие может сослужить и хорошую службу человеку, так как учёные, используя явление фототоксичности, могут придумать новый способ лечения рака.

Прочитано 369 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Люди будущего - какие они?..

    Если человечество каким-то поразительным образом умудриться не вымереть и не уничтожить друг друга и самих себя в томительных межнациональных, этнических, государственных, властных и других конфликтах, войнах, противостояниях, стычках, не изобретет какую-то ужасную хрень, что снесет все и всех с лица Земли, то... мы будем жить. Но какими мы будем - люди далекого будущего?..

  • Электролет - новое слово техники, за которым будущее

    Белый двухместный моноплан с несущей плоскостью, покрытой солнечными батареями, отправился в свой первый полет в восемь утра по местному времени. Пилот Дамиан Хиршер находился в воздухе семь минут, поднявшись на 300 метров. Полет прошел без осложнений. Это первое и весьма успешное испытание стратосферного электролета!

  • Ученые исследовали человеческие сны

    Подобно островам, торчащим из гладкой поверхности океана, сновидения пронзают наш сон бессвязными эпизодами сознания. Откуда появляются эти обрывки мыслей в спящем мозгу — этот вопрос давно беспокоит ученых и философов. Десятки лет ученые связывали сны с фазой быстрого движения глаз (БДГ), когда отдыхающий мозг парадоксальным образом производит высокочастотные мозговые волны, которые очень похожи на те, что рождаются во время бодрствования.

  • Ученые определились с номинацией "самое умное животное"

    Кто в мире животных всех умнее, всех талантливей и юморнее?.. Свет мой зеркальце скажи, да всю правду расскажи. Правда, вместо зеркала ответ дают знатоки - экран компьютера и лучшие умы благодатного человечества. Ученые назвали самых интеллектуальных представителей фауны — дельфинов, обезьян, слонов, кошек и собак.

  • Ученые реконструировали облик древних шотландцев

    Ученые восстановили внешность четырех шотландцев, живших в Средние века в деревне на острове Крамонд близ Эдинбурга. Тела были захоронены в одном склепе. Исследователи полагают, что все четверо были родственниками и имели благородное происхождение.