Полимеры, напоминающие ДНК, вполне могут хранить и передавать генетическую информацию и вообще выполнять роль ДНК в живых организмах. Теоретически, они могут послужить основой совершенно иных форм жизни — или превратиться в удобный инструмент нанотехнологий, медицины и генетики будущего.

Молекула ХНА не слишком отличается от ДНК и в принципе ничто не противоречит тому, чтобы именно она стала информационной основой жизни
XNA могут послужить хранилищами информации, которая, переводясь в форму ДНК, стала бы доступной живым организмам
«Чужие» — наверное, самая знаменитая форма «ксеножизни», и самая отвратительная

«В принципе не существует однозначного требования того, чтобы жизнь базировалась именно на двух типах нуклеиновых кислот — ДНК и РНК, — говорит Филипп Холлигер (Philipp Holliger), один из авторов весьма необычной работы, результаты которой были представлены недавно, — Иные полимеры могут выполнять все те же функции, по крайней мере, на базовом уровне».

Темой работы Холлигера и его коллег стали «ксенонуклеиновые» кислоты (xenonucleic acid, XNA), в полимерной цепочке которых место сахара (рибоза и дезоксирибоза) занимают иные циклические структуры, которые при этом позволяют им формировать двухцепочечные спирали и соединяются с азотистыми основаниями, способными комплементарно взаимодействовать друг с другом.

В отличие от аналогичных исследований, на сей раз авторы использовали для манипуляции с XNA не прямые химические методы, а ферменты живых организмов — РНК-полимеразы и обратные транскриптазы, которые в обычных клетках синтезируют РНК на матрице ДНК, а затем превращают РНК в ДНК. С их помощью была показана возможность копирования генетической информации с молекул ДНК на XNA — как минимум, на шесть разных их видов, использованных учеными.

Конечно, с «аномальными» нуклеиновыми кислотами обычные ферменты работают вовсе не так хорошо, как с обычными. Поэтому для начала ученые модифицировали их для обработки XNA и получили более подходящие формы этих ферментов. Так была создана система, способная переносить информацию с ДНК на XNA и обратно, причем совершающая определенное допустимое число ошибок — как это и происходит в природе, создавая мутации, необходимые для действия естественного отбора. «99% точности — этого достаточно, — говорит Холлигер, — На самом деле, большего и не нужно».

Помимо чисто научного любопытства, работа имеет и прямой практический интерес. Так, с помощью своей системы ученые получили короткие фрагменты одного из типов XNA, способные связываться с вирусами ВИЧ: в принципе, в будущем они могут послужить альтернативой антителам для лечения различных заболеваний.

По пресс-релизу Royal Society of Chemistry