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 474 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Археологи: "Кости на стол!.."

    Использование ДНК из останков древних людей и животных привело к тому, что огромные коллекции ценных образцов скапливаются в генетических лабораториях. С призывом изменить сложившуюся ситуацию с открым письмом обратились несколько ведущих археологов из Германии и Израиля...

  • Ученые поведали, как кошки стали домашними

    Сегодня трудно представить что человечество когда-то могло обходится без кошек. Новое генетическое исследование открывает нам, как африканская дикая кошка превратилась в домашнего тигра и покорила весь мир. Как известно, домашние кошки живут и процветают в самых отдаленных уголках Земли, кроме Антарктиды..

  • Американские ученые поведали о влиянии порнографии

    Американские психологи выяснили, как возраст, в котором мужчина впервые смотрит порнографию, влияет на его дальнейшую жизнь и отношение к женщинам. О результатах исследования объявили на 125-м ежегодном съезде Американской ассоциации порнографов... то есть, конечно, психологов!

  • Генетики пытаются разгадать загадку возникновения цивилизаций в Европе

    Чтобы найти предков основателей первых европейских цивилизаций, ученые проанализировали ДНК трех тысяч современных и древних людей. Первой цивилизацией Европы считается минойская цивилизация, возникшая в III тысячелетии до нашей эры на Крите. Минойское общество отличалось сложной структурой. Центрами экономической и политической активности служили дворцы — крупные комплексы, при строительстве которых применялось множество архитектурных и инженерных технологий...

  • Тайны древнего мира: американская битва за предков

    Поразительная история "битвы за кости", которая имела место быть, достойна того, чтобы лишний раз поведать о ней почтенной публике. В этот раз яблоком раздора стал человеческий череп, а по разные стороны баррикад оказались индейцы с правозащитниками и ученые-антропологи. Но давайте обо всем по порядку...