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 443 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Ученые: занятия йогой увеличивают мозг

    В последнее время растет число исследований о побочных эффектах восточных оздоровительных практик. Так, ранее стало известно, что китайская гимнастика на основе тайцзицюань помогает уменьшить хроническую неспецифическую боль не хуже классических упражнений, а йога — снизить риск рецидива язвенного колита. Помимо физического здоровья последняя, по-видимому, также способна влиять на психику.

  • Ученые успокаивают: "Помирать легко"

    Многих людей беспокоит и пугает сама мысль о смерти. Однако ученые из Университета Северной Каролины в Чапел Хилл (University of North Carolina at Chapel Hill) говорят, что в этом случае ожидание опасности гораздо хуже самой этой опасности: люди, которые близки к смерти, могут относиться к ней спокойно и неожиданно (для них самих) позитивно. Исследователи во главе с Куртом Греем сравнили эмоции 25 смертельно больных людей и 50 здоровых и выяснили, что концепция смерти кажется страшнее, чем факт ее приближения.

  • Ученые доказали причину вымирания "последних мамонтов"

    Группа из нескольких сотен мамонтов, жившая около 4000 лет назад на острове Врангеля, вымерла из-за накопленных генетических изменений. Проведенный биоинформатиками анализ выявил мутации в генах обонятельных рецепторов, белков выделительной системы и в генах, отвечающих за теплоизолирующие качества шерсти. Работа американских ученых опубликована в журнале PLOS Genetics.

  • Ученые выяснили, как первобытные люди "интегрировались в Европу"

    И мы вовсе не о знатных приключениях наших ультрас, упаси боже! Тем более, речь о таких далеких временах (примерно 400 тысяч лет назад!), когда Европа - была, а вот европейцев, как таковых, не было... Но туда "заходили на огонек" далекие предкие современных людей из Африки... Образцы митохондриальной ДНК из бедренной кости неандертальца, найденной в одной из пещер на территории Германии, позволили ученым проследить за переселением гоминид, близких современным людям, из Африки в Европу. Это «путешествие» авторы исследования датировали периодом 470-220 тысяч лет назад...

  • 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!