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 406 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Китай завладеет обратной стороной Луны

    ...и его уже вряд ли кто-то остановит - включая пришельцев. Китай объявил о планах запуска в следующем году станции «Чанъэ-4», которая совершит посадку на обратной стороне Луны и проведет там свой биологический эксперимент по выведению "лунных китайцев". Так повелел великий Кормчий!

  • Тайны мира: самые ядовитые и опасные создания природы. ТОП-10

    Природа прекрасна, не правда ли? Она не только снабжает нас пищей и водой, но множеством дивных мест, которые можно посетить, и замечательных существ, на которых можно полюбоваться... Но, разумеется, иногда картина не столь радужна. Некоторые животные и растения способны причинить человеку, поистине, адскую боль, разом испортив всё впечатление от красот природы...

  • Ученые: генные модификации ведут к опасным мутациям

    Технология CRISPR/Cas9 уже уверенно входит в клиническую стадию испытаний, и на нее возлагают большие надежды в вопросах лечения рака, СПИДа и многих других тяжелых заболеваний. Вот только в ходе недавнего исследования оказалось, что она может стать причиной сотен незапланированных мутаций в геноме.

  • Ученые раскрыли генетические тайны египетских мумий

    Палеогенетики впервые полностью восстановили и расшифровали ДНК почти ста древнеегипетских мумий, живших в разные исторические эпохи начиная с Среднего царства и заканчивая временами владычества Рима."То, что ДНК может дожить до наших дней в таких условиях, всегда вызывало скептицизм у нас. Жаркий климат Египта, высокий уровень влажности во многих гробницах и химикаты, которые использовались для мумификации – все это способствует разрушению ДНК и делает шансы на сохранение ее обрывков минимальными", — рассказывает Йоханнес Краузе, известный палеогенетик из университета Тюбингена (Германия).

  • Ученые поняли, почему возникают и исчезают острова

    Загадочные плавучие острова периодически появляются в океанах Земли благодаря необычным свойствам вулканической пемзы, способной "парить" на поверхности воды за счет силы поверхностного натяжения и благодаря связанным с ней пузырькам воздуха.