RUAinform  ›  📰 Наука

Биологи создали первую искусственную геномную ДНК

Наука 22.11.2021 в 18:49 144 0.0 0
Биологи создали первую искусственную геномную ДНК
Фото: pixabay.com
Японским специалистам удалось запустить процесс внеклеточной репликации в ДНК, используя нуклеиновые кислоты и белки.
Ученые из Токийского университета во главе с профессором Норикадзу Ичихаши создали первую искусственную геномную ДНК, которая может воспроизводиться и развиваться вне клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Synthetic Biology, сообщает Phys.org.
 
Как известно, способность к размножению и развитию – одна из определяющих характеристик живых организмов. До сих пор не удавалось создать искусственные материалы с такими характеристиками. Чтобы искусственная молекулярная система размножалась и развивалась, генетическая информация, закодированная в ДНК, должна быть переведена в РНК, запущена экспрессия белков, а цикл репликации ДНК с этими белками должен поддерживаться в системе в течение длительного времени.
 
Основная трудность заключалась в том, что гены, необходимые для репликации ДНК, одновременно должны выполнять свои функции экспрессии.
 
Экспрессия генов – процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок. Чтобы обойти эту проблему, японские биологи вместо сложного механизма репликации ДНК, используемого живыми организмами, создали искусственную систему всего с двумя генами – фермента репликации ДНК Phi29 и Cre-рекомбиназы.
 
Молекулярную систему заключили в микроскопические капли воды, "обернутые" в липидную пленку, и выполнили последовательные циклы разбавления.
Репликация и эволюция искусственной геномной ДНК вне клетки
 
Созданная бесклеточная система позволила транслировать гены в белки и реплицировать исходную кольцевую ДНК с помощью кольцевой ДНК, несущей два гена, необходимых для репликации. Более того, удалось улучшить исходную ДНК, увеличив эффективность ее репликации в десять раз.
 
Запущенный учеными цикл репликации ДНК продолжался в течение 60 дней.
 
Исследователи полагают, что, добавляя гены, необходимые для транскрипции и трансляции, к разработанной ими искусственной ДНК, можно создавать искусственные клетки, которые могут расти автономно, питаясь низкомолекулярными соединениями, такими как аминокислоты и нуклеотиды.
 
В будущем такие клетки можно будет использовать для производства лекарств и продуктов питания. 
Теги:Биологи, искусственная геномная ДНК
Не пропустите

Комментарии (0)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к новости. Проявляйте толерантность к своим собеседникам даже в том случае, если Вы не разделяете их мнение. Пользователи, которые нарушают правила и размещают спам — будут заблокированы!
avatar