Jag lade bara till två "tegelstenar" - och hela byggnaden kollapsade …
För två år sedan meddelade amerikanska forskare att de hade lyckats införa två konstgjorda "bokstäver" av DNA (baspar) i genomet av en levande organism. Forskarna planerade att testa om det är möjligt att införa främmande element i genomet, hur stabil livet för en sådan halvsyntetisk bakterie Escherichia coli kommer att vara och om den kommer att reproducera sig själv med sådana "tillägg". Men de resulterande generationerna av halvsyntetiska mikroorganismer har visat ett oväntat resultat som fick forskare att undra om de väljer rätt väg …
Det slutgiltiga målet för alla sådana experiment är att skapa "fabriker" för produktion av ämnen som behövs av forskare, till exempel nya proteiner som behövs i en mängd olika industrier.
Ny forskning har visat att arbete med en halvsyntetisk organism (åtminstone i denna speciella modifiering) troligtvis inte kommer att fungera. E. coli E. coli med artificiella "bokstäver" i DNA visade fototoxicitet. Enkelt uttryckt dör bakterier när de utsätts för ljus. En mycket liten dos av sol exponering eller ljus från lysrör minskar signifikant cellöverlevnad och tillväxt.
Som det visade sig är faktum att det insatta artificiella basparet består av två nukleosider (nukleotider utan fosfatgrupper), kallade d5SICS och dNaM. De senare skiljer sig i sin kemiska struktur från naturliga, vilket innebär att de absorberar ljus med en annan våglängd (skillnaden är inte för stor - 400 nanometer istället för 300 nm för naturliga).
Men de dagliga strålningsdoserna (solens ljus som når jordytan och ljuset från lysrör) som vi och mikroorganismerna som bor i laboratoriet får innehåller mycket mer ljus med en våglängd på 400 nm (nära synligt område) än med en våglängd på 300 nm (närmare till ultraviolett).
För att förstå hur denna skillnad påverkar levande celler genomförde forskare ett experiment. De exponerade hudcancerceller för ljus. Det visade sig att när det bestrålades med ljus med en våglängd på 400 nm, även i små doser, förändrades inte överlevnadsgraden för vanliga celler utan artificiella nukleosider. Detsamma var fallet med förändrade celler som inte behandlades med ljus.
Men cancerceller med "extra bokstäver" i DNA: t, som till och med fick en liten dos strålning, visade en signifikant minskning av proliferationen. Det vill säga konstgjorda baspar gjorde dessa celler känsliga för effekterna av ljus med en viss våglängd. De fick faktiskt fotokemiska skador. Oförenligt, som de säger, med livet …
Kampanjvideo:
Således visade studien att även små förändringar i den genetiska koden kan leda till oförutsedda och långtgående konsekvenser för hela organismen.
Men i det här fallet skulle det inte finnas någon lycka, men olyckan hjälpte. Upptäckten kan tjäna en bra tjänst för människor, eftersom forskare som använder fenotoxicitet kan komma på ett nytt sätt att behandla cancer.
