Ученые из США заявили о взломе генетического кода всей жизни

«Россия» и «В мире»

Химик из Университета Райса Хан Сяо и его команда успешно увеличили генетический код бактерий Escherichia coli и создали синтетический строительный блок, «неканоническую аминокислоту».

По их словам, эта работа — шаг к технологиям, которые позволят создавать новые белки и организмы с множеством полезных функций. Исследование опубликовано в журнале Cell Press Chem .

Аминокислоты — это строительные блоки ДНК. В общем, организмам нужно всего 20 из них, чтобы запрограммировать весь набор белков, необходимых для жизни. Но Сяо с помощью гранта Национального института здравоохранения на сумму 1,8 миллиона долларов задался целью увидеть, как 21-я аминокислота позволит создать «неестественные организмы», служащие конкретным целям.

Новое исследование делает именно это путем создания бактериями дополнительной аминокислоты, называемой 5-гидроксил-триптофаном (5HTP), которая естественным образом появляется у людей как предшественник нейромедиатора серотонина, но не в E. coli. Новое производство 5HTP побуждает бактерии производить белок, который флуоресцирует, когда организм находится в состоянии метаболического стресса.

«Этот процесс требует множества междисциплинарных методов», — сказал Сяо. «В этом исследовании мы объединили синтетическую химию, синтетическую биологию и метаболическую инженерию, чтобы создать штамм, который синтезирует и кодирует 21-ю неканоническую аминокислоту, а затем использует ее для производства желаемого белка».

Хотя исследователи сообщили о создании более 200 неканонических аминокислот на сегодняшний день, большинство из них не могут быть синтезированы их организмом-хозяином. «Это постоянная сфера деятельности на протяжении десятилетий, но раньше люди концентрировались на химической составляющей», — сказал Сяо. «Наше видение заключается в создании целых клеток с 21 аминокислотой, что позволит нам исследовать биологические или медицинские проблемы живых организмов, а не просто иметь дело с клетками в лаборатории.

В конечном итоге исследователи надеются, что индивидуализированные строительные блоки позволят клеткам-мишеням, таким как опухолевые, создавать свои собственные терапевтические препараты. «Это важное направление будущего для моей лаборатории», — сказал Сяо. «Мы хотим, чтобы клетки выявляли болезни, производили более качественные лекарства и выпускали их в режиме реального времени. Мы не думаем, что это слишком далеко».

ОмскПресс