Nowe DNA ma cztery sztuczne nukleotydy

Nowe DNA ma cztery sztuczne nukleotydy

W ostatni czwartek (21 lutego) ukazał się w „Science” artykuł o stworzeniu przez zespół pod kierunkiem profesora  Stevena Bennera z Foundation for Applied Molecular Evolution and Firebird Biomolecular Sciences na Florydzie czterech sztucznych nukleotydów, które wraz z istniejącymi czterema były w stanie tworzyć stabilne struktury DNA i kopiować się w RNA. Nowe DNA nazwano „hachimoji”, wyrażenie pochodzące od japońskich słów „osiem” i „litera”.

DNA jest tworzone przez pary czterech tylko nukleotydów, adenina zawsze łączy się z tyminą a cytozyna z guaniną. Naukowcy stworzyli dwie nowe pary, nukleotydów nazwanych Z i P oraz S i B. Syntetyczne nukleotydy tworzone były już wcześniej, ale łańcuchy DNA z ich udziałem były niestabilne i występowały ograniczenia w sposobie ich dodawania do DNA. Nowe nukleotydy, które są bardzo podobne do istniejących, nie mają takich ograniczeń.

Nie znane są powody, dla których całe życie na Ziemi oparte jest na DNA składającym się z tylko czterech nukleotydów. Być może organizmy – białkowe – na innych planetach są zbudowane właśnie z ośmiu albo większej liczby nukleotydów.

Na razie nie stworzono w oparciu o nowy DNA żadnych organizmów, nie wiadomo nawet, czy uda się takie DNA replikować, bez czego nie może istnieć żywy organizm. Nawet jednak w obecnej postaci powiększone DNA może być użyteczne. Składające się z ośmiu elementów DNA może przechowywać znacznie więcej informacji niż czteroelementowe, może zatem stać się „miękkim dyskiem”, przechowującym ogromne ilości danych w znikomej objętości.  Inne badania pokazały natomiast, że DNA z nowymi nukleotydami lepiej rozpoznaje komórki raka, więc naukowcy będą próbowali używać go jako narzędzia diagnostycznego.

DNA z nowymi nukletydami będzie przypuszczalnie w stanie tworzyć nowe rodzaje białek, o nowych właściwościach – dających nowe leki czy materiały.

Jeśli okaże się, że nowe DNA się replikuje, to w niedalekiej perspektywie (5 lat, 10?) jest stworzenie nowych organizmów o nie opartych – bakterii a potem organizmów bardziej złożonych. Biologia syntetyczna, bo tak się nazywa ta część biologii, która próbuje tworzyć sztuczne cząsteczki, związki i organizmy, będzie pewnie uzupełnieniem metody modyfikowania genów CRISPR-Cas9.

Więcej informacji w The Scientist  i Nature

 

 

Leave a reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *