Фото: АР
Исследование ставит под вопрос незаменимость ДНК в природе
Группе ученых удалось создать искусственный аналог ДНК, а также получить ферменты, способные копировать информацию, записанную в таких молекулах.
Работа исследователей из США, Британии, Бельгии и Дании опубликована в журнале Science.
Исследователи неоднократно создавали в лабораториях искусственные варианты
ДНК и РНК, однако ранее ученым не удавалось воссоздать процесс
считывания информации с таких измененных молекул ферментами.
Авторы новой работы получили шесть не встречающихся в природе видов ДНК,
которые они назвали молекулами ксено-ДНК. Специалисты заменяли на аналоги молекулу сахара-дезоксирибозы,
входящую в состав ДНК.
На втором этапе работы биологи получили ферменты, которые
умеют работать с ксено-ДНК. Обычно молекулы ДНК копирует фермент под названием
ДНК-полимераза, который вступает в реакцию только с настоящими ДНК.
Ученые получили
смесь из слегка мутантных ДНК-полимераз и добавили к ним различные варианты
измененных ДНК. Специалисты выбрали ферменты, которые лучше всего узнавали
ксено-ДНК и пытались копировать содержащуюся в них информацию в ДНК, и повторили
такой отбор несколько раз.
Далее авторы по аналогичной схеме получили ферменты, способные переводить
информацию с языка ДНК на язык ксено-ДНК.
Точность работы таких белков была
ниже, чем у нативных ДНК-полимераз, однако они все равно работали достаточно
хорошо. В перспективе исследователи планируют вообще исключить из цепи ДНК, то
есть добиться того, чтобы ферменты копировали информацию из ксено-ДНК в
ксено-ДНК того же типа.
Новая работа ставит вопрос об универсальности ДНК как уникального хранилища
генетической информации - она укрепляет позиции тех, кто считает, что ДНК и РНК
именно в том виде, в каком они существуют, были отобраны более или менее
случайным образом.
Механизм передачи закодированной генетической информации является фундаментальным для всех живых существ, и часть ученых придерживаются мнения, что молекулы ДНК (а также РНК) уникальны по своим свойствам, и были отобраны в ходе эволюции не случайно.
Напомним, в 2010 году шведские и финские биологи разработали методику, позволяющую значительно увеличить точность всех современных технологий чтения и копирования переносчиков генетической информации.