Биологи создали первую искусственную геномную ДНК
Лента новостей
Ялинку у Польщі визнали найкрасивішою у світі: в чому її особливість У Криму дрон уразив російське судно "Федір Урюпін", - соцмережі "Він був та буде найкращим": на фронті загинув відомий український поет Режисер фільму "Сам удома" розкрив одну з найбільших загадок: ким працювали батьки Кевіна Авіакатастрофа в Актау: пасажирський літак могла збити російська зенітна установка, - WSJ Обстріл України на Різдво: Байден прокоментував атаку і дав доручення Пентагону Малайзія почне нові пошуки літака, який загадково зник понад 10 років тому Ви робили це неправильно: як загадати бажання на Новий рік, щоб збулося Подоляк про падіння літака у Казахстані: трагедія, яка є воєнним злочином РФ Окупанти намагаються перетнути річку Вовча, щоб оточити ЗСУ в Куп'янську, - військовий Після Різдва в Україну прийде невелике похолодання Зірка серіалу "Дитячий охоронець" відповів, чи готовий стати головним героєм "Холостяка" Найкращий тренер національної збірної з футболу 2024: названо володаря нагороди У Швейцарії під час сходження лавини загинула олімпійська сноубордистка "Це збиття": оглядач висловився про падіння пасажирського літака в Казахстані Між Естонією та Фінляндією вийшла з ладу важлива лінія електропередачі: що відомо Усик пояснив, чому підняв шаблю гетьмана Мазепи після перемоги над Ф'юрі Який алкоголь містить найменше калорій: дієтологи вказали на важливі нюанси "Він просто хоче грошей": в Усика прокоментували бажання Ф'юрі провести третій бій Камалія зізналася, як переживає розлуку з 11-річними доньками "Змішані почуття": Шуров відреагував на те, що Тіна Кароль стала продюсеркою Нацвідбору Судно для вивезення російських військ з Сирії зламалось у відкритому морі, - ГУР Промоутер Усика висловився про бій з Дюбуа "13 років разом": Лілія Ребрик зворушливо привітала чоловіка з річницею У путінській армії надумали створити новий рід військ: у Defence Express розповіли деталі

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.
Фото: American Chemical Society / phys.org
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.