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 317 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Важнейшие исторические открытия, совершенные при помощи генетического анализа
    История человечества пишется не на бумаге, а в наших генах. Исследования ДНК древних людей проливают свет на темные участки эволюции, не только развенчивая мифы, но и задавая новые вопросы. Расскажем о главных открытиях, уже совершенных при помощи новейших генетических исследований...
  • Загадка появления первых австралийцев разгадана?..

    По скелетам людей и археологическим находкам в Австралии можно проследить историю вплоть до 50 000 лет, прежде чем след исчезнет. До этого момента, по всей видимости, в Австралии людей не было. Как же люди там оказались и когда? Когда люди впервые прибыли на континент и как они распространились по всему материку? Ответы на эти вопросы можно найти в ДНК австралийских аборигенов. Генетическое исследование 111 аборигенных австралийцев, опубликованное на прошлой неделе, предлагает интересный, а в некоторых отношениях и неожиданный взгляд на их замечательную историю.

  • В Китае начали создавать "сверхлюдей" при помощи генной инженерии

    Китайские ученые успешно отредактировали генетическую информацию с помощью CRISPR, чтобы удалить генетические мутации из жизнеспособных человеческих эмбрионов. Генетическая модификация человека с помощью CRISPR — это предмет ожесточенных споров как с этической, так и юридической точек зрения, поэтому большинство ученых сейчас ограничиваются исследованиями в этой области на микроорганизмах и небольших образцах тканей. Тем не менее, по крайней мере с 2015 года группа китайских ученых проводит эксперименты с помощью этой техники на человеческих эмбрионах. Фактически, речь может идти о создании при помощи искусственного вмешательства "идеальных людей", "сверхлюдей"...

  • Ученые доказали австралийское происхождение американцев

    Ученые из Германии, США и Чили провели сравнительное изучение особенностей древнейших черепов, найденных в Южной Америке, и пришли к неожиданному выводу, что их обладатели близки к коренным австралийцам и австронезийцам - а вовсе не к палеоазиатам, монголоидам или современным индейцам, как считалось ранее. Это означает, что заселение Нового Света осуществлялось разными в расовом плане группами, и, по всей видимости, в разное время.

  • Эти поразительные каньоны: ТОП-12

    Каньоны считаются одними из самых удивительных и притягательных творений природы. Миллионы лет по поверхности земли текли бурные речные потоки, нейтрализуя все препятствия на своем пути и постепенно размывая глубокие долины. Со временем бурные потоки воды иссякли, и на их месте остались лишь глубокие ущелья. Отличаются эти удивительные творения природы не только эффектным внешним видом, но и уникальной экосистемой.