Новый язык новой жизни: Параллельная генетика
Теоретически, это достижение может послужить основой для создания в будущем новых, совершенно непохожих ни на что известное нам живых существ, с альтернативной биохимией, с небывалыми свойствами.
Напомним, что еще из школьного курса биологии всем должно быть известно, что информация в цепочке ДНК хранится в форме последовательности идущих один за другим нуклеотидов четырех разновидностей: аденина (А), гуанина (Г), цитозина (Ц) и тимина (Т). В соответствии с универсальным «генетическим языком» жизни, каждая группа из трех последовательных нуклеотидов — «кодон» — например, АГГ, ЦТА — кодирует одну из аминокислот при синтезе белка. К примеру, последовательность АГГ соответствует аргинину, а ЦТА — лейцину. Одной аминокислоте соответствует более чем один кодон, а некоторые из кодонов обозначают начало и конец кодирующей последовательности. Таковы основы жизни.
Но теперь — необязательно. Кембриджские ученые во главе с Джейсоном Чином (Jason Chin) полностью «переписали» эту базовую генетическую машинерию. В их искусственной системе аминокислоты кодируются не тремя, а четырьмя нуклеотидами. И это — только начало.
Для кодона из 4 разных видов нуклеотидов существует 64 возможных комбинации по 3 нуклеотида. В системе же Чина, где группировка проводится по 4 нуклеотида, допустимы уже 256 комбинаций — некоторые из них ученые «приписали» новым аминокислотам, не встречающимся в известных живых организмах.
Для этого ученым пришлось внести изменения в клеточные механизмы синтеза белка. Модифицированная таким путем система вполне «нормально» работала с парой «неестественных» аминокислот и благополучно включала их в состав белков. «Это начало параллельной генетики», — поражается сам Джейсон Чин.
Показано, что новые аминокислоты способны образовывать друг с другом даже такие химические связи, которых не существует в обычных естественных белках. К примеру, в природе трехмерная структура огромных (по молекулярным меркам) белковых образований стабилизируется водородными связями между аминокислотами и дисульфидными мостиками, которые образуют оказавшиеся друг напротив друга остатки аминокислоты серина. Эти связи разрушаются с повышением температуры или изменением кислотности среды: белки теряют форму, иначе говоря, денатурируются (к примеру, именно по этой причине содержимое куриного яйца при варке меняет цвет и консистенцию). Однако искусственные аминокислоты, включенные в белок альтернативной «генной машинерией» могут образовывать такие связи, которые оказываются намного устойчивей этих. Но и это только начало.
Представьте себе искусственные клетки, производящие совершенно новые полимеры, пластики повышенной инертности и устойчивые. Состоящие из таких клеток организмы смогут включать их в свою структуру и становиться невероятно прочными, буквально «неубиваемыми».
Остается надеяться, что такого не произойдет.
По сообщению Popular Science
