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 183 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Поразительные природные феномены, которые принимают за чудеса

    Мы восхищаемся природой и черпаем из неё вдохновение, даже когда не понимаем её до конца. Например, наши предки принимали удары молний и раскаты грома за ярость богов, хотя сегодня мы знаем причину этих явлений.   Тем не менее, некоторые природные феномены остаются загадкой и сегодня, в век просвещения и науки. Их часто принимают за НЛО или проявление других необъяснимых сил. И все-таки это природа...

  • Самые перспективные технологии современности: ТОП-10

    Современный мир настолько динамичен, что буквально каждый день приносит новые научные открытия и новые технологии, способные радикально изменить жизнь человека. Причём большинство из них уже не фантастика, а успешно используются на производстве и в быту. Именно о таких и пойдет речь в нашем традиционном ТОП-10:

  • Ученые вычислили разницу между молитвой и медитацией

    Оказывается, что при них активируются разные участки нашего мозга! Открытие принадлежит коллективу американских ученых под руководством известного специалиста Джеффри Андерсон, ранее как следует протестировавшего мозг компьютерных "игроманов" и нашедшего в нем определенные отклонения от нормы...

  • Ученые доказали реальность жизни на основе кремния

    ...разумной в том числе! А ведь вспомните научно-фантастические рассказы 70-х-80-х - они взахлеб рассказывали о подобных существах и использовали различные сюжеты о кремниевой жизни. Еще один случай, когда фантастика стает реальностью, и это уже никого особо не удивляет... С одной лишь важной оговоркой: вероятнее всего, кремниевая жизнь существует не на нашей планете. А на других, с более подходящими условиями. Хотя... были же отдельные сообщения, которые могли указать и на вероятность "чего-то эдакого" в наших пустынях.

  • Ученые доказали, что читать таки-полезно

    Один мой хороший знакомый утверждал, что за всю свою жизнь прочел только одну-единственную книгу - и ту большую энциклопедию. Именно поэтому он такой большой, здоровый и умный, чего и всем желает. Но с ним, по-видимому, категорически не согласны исследователи из Йельского университета, которые нашли в чтении столько полезных функций, что прям-таки хочется читать и читать! Даже, если начальство и просит работать. Подумаешь, начальник... (с)