Ученые из Scripps Research Institute (TSRI) создали бактерию, чей генетический материал включает в себя дополнительную пару оснований ДНК, не встречающихся в природе. Клетки этой уникальной бактерии могут дублировать неестественные основания ДНК более или менее нормально до тех пор, пока поставляются необходимые молекулярные строительные блоки.
«Жизнь на Земле во всем ее многообразии кодируется только двумя парами оснований ДНК, и то, что мы сделали — организм, в котором стабильно существуют эти две пары плюс третья, искусственно созданная пара оснований, — говорит доцент TSRI Флойд Ромсберг, руководивший группой исследователей. Это показывает возможность других решений для хранения наследственной информации и, конечно, продвигает нас в понимании биологии ДНК, что будет иметь множество интересных приложений — от новых лекарств до новых видов нанотехнологий».
Первые успехи в создании полусинтетического организма были достигнуты в лаборатории Ромсберга в 2008 году, тогда был определен набор молекул, которые можно соединить в двухцепочечную ДНК почти так же плотно, как естественные пары оснований, и было показано, что ДНК, содержащие эти неестественные пары оснований, способны реплицироваться в присутствии ферментов. В работе, опубликованной в следующем году, исследователи сообщили об обнаружении ферментов, которые записывают эту полусинтетическую ДНК в РНК.
Но тогда работа была проведена в упрощенной среде. «Эти неестественные пары оснований работали красиво in vitro, но самая трудная задача заключалась в том, чтобы заставить их работать в гораздо более сложных условиях живой клетки», — сказал Денис Малышев, сотрудник лаборатории Ромсберга, ставший ведущим автором нового отчета.