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 520 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Британские генетики выявили структуры и причины нашего старения

    Шотландские генетики нашли в ДНК человека своеобразную программу старения мозга, которая управляет его развитием на протяжении всей жизни и связана с развитием шизофрении. "Открытие этой генетической программы выявило совершенно новую дорогу для изучения того, как меняется поведение человека и как часто его поражают различные болезни мозга на разных этапах жизни. Конечным итогом всех этих исследований может стать создание средств, меняющих ход старения мозга", — заявил Сет Грант, генетик из университета Эдинбурга (Шотландия).

  • Китайское электричество будут вырабатывать... на крови

    Разумеется, крови трудового народа!.. Человечество ежесущно пытается найти альтернативные способы получения энергии. И порой изобретения, предлагаемые учеными, выглядят крайне необычно. К примеру, исследователи из университета Фудань (Китай) создали генератор энергии, способный добывать энергию из крови, протекающей в кровеносных сосудах человека...

  • Ученые: "Эволюция продолжается!.."

    ...господа присяжные заседатели! И от этого факта невозможно отмахнуться. Масштабный генетический анализ ДНК жителей Великобритании и США показывает, что биологическая эволюция человечества не остановилась и что число носителей "вредных" версий генов, связанных с болезнями, продолжает постепенно падать под действием естественного отбора.

  • Тайны мира: ДНК и интеллект человека

    Более 60 лет назад Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон открыли двойную спиральную структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты — известной как ДНК. Сегодня за сущие копейки вы можете секвенировать собственную ДНК и узнать о своих предках и проблемах. Тем не менее, хотя передача ДНК от родителей к детям является биологической основой наследственности, мы по-прежнему относительно немного знаем о конкретных генах, которые делают нас теми, кем мы являемся.

  • Египетский фараон был "лицом кавказской национальности" и предком всех европейцев?..

    Немецким ученым из института Макса Панка и Университета Тюбингена удалось частично восстановить и проанализировать геном 90 египетских мумий возрастом от 3 500 до 1 500 лет. Результаты исследования несказанно удивили специалистов — получается, что древние египтяне не были африканцами.