Наука

Дослідження ДНК продовжують хвилювати громадськість, яка цікавиться генетикою. Тож не дивно, що стаття в науковому журналі Science наприкінці лютого, де повідомлялося про успішне розширення генетичного коду, отримала резонанс.

угорських

Переповнений міжнародний дослідницький колектив (очолюваний професором Гарварду Стівеном Беннером) синтезував ДНК, яка знаходиться в природі, крім чотирьох основ (цитозин, гуанін, аденін, тимін), які попарно виникають у подвійній спіралі гігантської молекули спадковий матеріал, вироблений, хоча він містить основу, хімічно подібну до природних аналогів. Чотири і чотири, або вісім, звідси і назва синтетичної ДНК: hachimoji (згідно з транскрипцією Хепберна в міжнародній літературі: hachimoji). По-японськи кажуть "вісім літер" - серед дослідників є японський вчений.

Суворий танцювальний порядок

ДНК, або дезоксирибонуклеїнова кислота, визначається як така, що містить усі генетичні інструкції, необхідні для росту, розвитку, функціонування та розмноження живих організмів (включаючи віруси, перелічені або оброблені окремо). ДНК та її споріднена хімічна речовина, РНК (рибонуклеїнова кислота), яка відіграє ключову роль у фізіологічних процесах, разом утворюють одну велику групу життєво важливих біохімічних молекул-гігантів, інші три забезпечуються великими сімействами ліпідів, складних вуглеводів та білків. На відміну від них, нуклеїнові кислоти навряд чи входять до кулінарних книг чи дієтичних рекомендацій, але інформація, що передається в ДНК через пари основ, також прямо чи опосередковано кодує синтез останніх.

Пошук пар штучних основ не є новим розвитком у молекулярній біології: Флойд Ромесберг, дослідник компанії Scripps Research в Каліфорнії, оголосив у 2012 році, що він успішно розширив кількість основ (або букв), важливих для генетичного кодування, з чотирьох до шести . Сам Стівен Беннер займається дослідженнями щонайменше тридцять років. Нові синтетичні основи також найбільше відрізняються від своїх природних попередників тим, що вони більш гідрофобні за своєю природою, тобто вони насправді не є хімічно привабливими для води. Але що є певним, так це те, що ДНК, доповнена ще чотирма літерами (P, Z, B, S), також скручується в ту саму подвійну спіраль (подвійну спіраль), що і цілком природна. Дослідники були майже здивовані тим, що їм навіть не доводилось турбуватися про синтез, зокрема, штучна ДНК майже автоматично створюється з природних та штучних будівельних блоків після певної допомоги з генетичного редагування. Крім того, модифікований природний фермент, Т7-полімераза, може бути використаний для копіювання інформації, кодованої ДНК Hachymod, у молекулу РНК у лабораторних умовах.

Штучна ДНК, хоча і стабільна як з біохімічної, так і з квантово-механічної точки зору, все ще не підтримує себе в процесі синтезу. Підтримання штучного генетичного запасу вимагає постійного надходження відповідних штучних молекулярних будівельних блоків, крім синтезу білків, що відбувається лише в лабораторії. Щоб усунути страхи, які неминуче виникнуть під час досліджень молекулярної біології, дослідники неодноразово заявляли, що штучна ДНК життєздатна лише в лабораторії, саме тому вона нікуди не втече. Ми б зробили ставку: багато сценаристів ламають голову саме на такі вигадані кіноідеї.

Іноземний матеріал

Штучний носій генетичної інформації з пролонгованим вивільненням може бути ідеальним для іншого, проте вкрай гіпотетичного, практичного застосування: також проводились багаторічні дослідження щодо того, як ДНК можна використовувати для зберігання іншої, не обов’язково генетичної, інформації або навіть ДНК- можуть бути розроблені комп'ютери на базі. Він може зберігати набагато більше інформації на штучному ДНК-папері, що містить чотири пари основ замість двох, що робить його ще більш ідеальним предметом для спекуляцій. Все, що вам потрібно знати, це те, чи зможете ви зберігати інформацію принаймні настільки ж стабільно і відносно без втрат, як справжня, природна ДНК, яка еволюціонувала і перевірена багато разів для цієї мети.