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 579 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Новое исследование австралийцев раскрыло тайны зарождения жизни

    Новое исследование проливает свет на эволюцию самых ранних форм жизни около четырех миллиардов лет назад. Как сообщила ведущий автор исследования Ровена Болл из Австралийского национального университета, перекись водорода — соединение, обычно используемое для осветления волос, — является жизненно важным ингредиентом в порах породы вокруг подводных гидротермальных источников, обеспечивающим последовательность химических реакций, которые привели к появлению первых форм жизни.

  • Генетики совершили путешествие в древнейшую Африку

    Неолитической революцией называют переход от охоты и собирательства к сельскому хозяйству, однако, несмотря на название, революция происходила довольно долго и в разных регионах по-разному. Известно, что бантуговорящие племена с запада Африки принесли земледелие в Восточную Африку по крайней мере к началу нашей эры, а к 500 году н. э. – и в Южную Африку.

  • Ученые выяснили, что эволюция бесконечна

    Международная группа ученых под руководством Ричарда Ленски (Richard Lenski) из Университета штата Мичиган в США опровергла общепринятую гипотезу, согласно которой эволюция прекращается, если вид максимально приспособлен к окружающей среде, то есть достиг эволюционного оптимума... Эволюция продолжается!

  • Тайны мира: сколько осталось Йеллоустоуну?..

    Под Йеллоустоуном находится действующий вулкан, способный в течение многих лет менять глобальный климат. Недавние исследования показывают, что самое недавнее извержение вулкана Йеллоустоун было двойным извержением. Сколько же на самом деле осталось "спокойствия и выдержки" этому супервулкану?..

  • В Аризоне зафиксирован невероятный симбиоз змеи и черепахи

    Такого, казалось бы, просто не может быть в природе по определению, но... оно есть! Турист, путешествовавший по округу Пимо, штат Аризона, запечатлел удивительную картину – гремучую змею, которая ехала верхом на черепахе. Автор видео уверен, что шанс увидеть столь необычную картину выпадает, поистине, раз в жизни!