Ученые нашли способ передавать генетическую информацию на искусственный аналог ДНК

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.