Синтетическая бактерия появится на свет максимум через четыре года
Американские ученые полностью переписали генетический код кишечной палочки Escherichia coli, внеся в ее геном более 62 тысяч изменений. Полученный микроорганизм будет полностью устойчив ко всем известным вирусам, не сможет обмениваться генами с другими бактериями и будет синтезировать ранее не существующие белки, пишет Хроника.инфо со ссылкой на Сегодня.
Обычно белки состоят из 20 типов аминокислот, однако модифицированная E.coli использует для синтеза полипептидов четыре дополнительные искусственные аминокислоты. Так как последние не существуют в естественной среде, организм не сможет расти и размножаться вне лабораторных условий.
ДНК любого живого организма образована четырьмя типами нуклеотидов: A, Т, G и C. Каждый триплет (тройка) нуклеотидов кодирует одну из 20 белковых аминокислот. Так как общее число возможных комбинаций достигает 64, множество триплетов являются избыточными.
Например, целых три комбинации — TAG, TAA и TGA — являются стоп-кодонами, то есть сигнализируют о прекращении синтеза белка в процессе трансляции. Однако ученые решили использовать лишние триплеты для кодирования новых аминокислот.
Ранее исследователи смогли отредактировать 314 триплетов TAG в кишечной палочке, теперь они планируют изменить семь различных кодонов. Поскольку это требует внести в геном бактерии 62 тысячи изменений, биологи сначала синтезировали короткие отрезки ДНК длиной около двух тысяч нуклеотидов. Они были сшиты вместе, а затем внедрены в E.coli.
Исследователи выявили ряд возникших летальных мутаций, однако они надеются, что дефекты удастся быстро исправить. По оценкам авторов работы, синтетическая бактерия появится на свет максимум через четыре года.
Читайте также: Биологи обнаружили неизвестное существо в Бразилии
В будущем исследователи планируют создать невосприимчивые к вирусам стволовые клетки человека и сельскохозяйственных животных. Такие клетки могут быть использованы для производства вакцин и органов для пересадки.