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 781 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Тайны мира: астральные путешествия

    Вам случалось когда-либо наблюдать свое тело со стороны? Звучит жутковато, безусловно, но, если верить статистике, таким опытом могут похвастаться до 10% людей на планете. Внетелесное переживание можно испытать попросту на грани между сном и явью или даже вызвать усилием воли... Но так ли это невероятно, как кажется на первый взгляд?..

  • Ученые выяснили "божественные" корни у... рождественской индейки!

    Так вот они истоки американского "дня благодарения"! Археологи из Йоркского университета (Великобритания) и нескольких университетов Мексики и США изучили останки 55 индеек, живших на территории современной Мексики в период 330 г. до н.э. — 1500 г. н.э. Выяснилось, что современные домашние индейки происходят от мексиканских, и эти предки весьма редко попадали на стол в качестве кушанья...

  • Секвенирование генома дало новые данные о первых жителях Аляски

    Анализ генома новорожденной девочки из позднепалеолитического погребения на Аляске дал новые сведения о происхождении коренных американцев. Девочка, как выяснилось, принадлежала к популяции, близкой к общим предкам всех современных индейцев (но не эскимосов). Исследование подтвердило, что северо- и южноамериканские индейцы произошли от одной предковой популяции, которая была изолирована от остального человечества во время последнего ледникового максимума (начиная с 24 000 лет назад)...

  • Ученые выявили механизм продления жизни

    Исследователи назвали причину долголетия человека. Ученые связали относительно высокую продолжительность жизни Homo sapiens c геном p62, являющимся одним из регуляторов аутофагии. Воздействуя на этот ген, можно получить удивительные результаты...

  • Открыты качественно иные методы реконструкции ДНК

    ля воссоздания ДНК умершего человека или животного необходимо сначала извлечь ДНК из останков, но новое исследование показало, что это не единственный способ. ДНК мужчины, который умер почти 200 лет назад, воссоздали из образцов, взятых у его живых потомков. И ничего подобного раньше не делали!..