Ученым впервые удалось воссоздать химию реальных биологических соединений в синтетических версиях РНК и ДНК. В рамках проведенной работы, ученые показали, что ДНК и ее биологический родственник РНК не уникальны в их способности кодировать информацию и передавать ее новым поколениям биологических видов. В работе, результаты которой опубликованы в журнале Science, исследователи заметно продвинулись в исследовании так называемой "синтетической биологии" и биотехнологий.
Кроме того, на основании полученных результатов опытов, исследователи берутся утверждать, что если жизнь существует где-то вне Земли, то она может также полагаться на эволюцию, но эта эволюция может иметь совершенно иную химическую составляющую.
Ученые говорят, что одна из причин, побудивших их воспроизвести функции ДНК и РНК в синтетических молекулах, заключается в понимании того, как именно эти сложные молекулы возникли и поспособствовали образованию жизни на Земле в том виде, как она существует сейчас. Исследователи задались вопросом: а можно ли передать генетические данные по принципу ДНК и РНК, но сами эти молекулы не подключать? Известно, что обе молекулы кодируют информацию о виде и специалисты попытались создать искусственные молекулы, которые бы могли также эффективно передавать генные данные.
Как известно, природные РНК и ДНК состоят из скрученных в двойную спираль нуклеиновых кислот. Исследователи из лаборатории Медицинского исследовательского совета Великобритании создали шесть различных ДНК- и РНК-подобных молекул с ксено-нуклеиновыми кислотами XNA, в которых были заменены некоторые группы сахаров, расположенные у природных РНК и ДНК по "краям лестницы".
"Нам потребовалось много химических исследований, чтобы найти полноценную альтернативу нуклеиновым кислотам, но в итоге мы модифицировали как базу, так и сахара в структуре молекул. У нас получились своего рода искусственные полимеры, но это не помешало им взаимодействовать с природными ДНК и РНК", - говорит Филипп Холлигер, один из авторов исследования.
По его словам, созданные полимеры несли в себе "синтетические гены", при помощи которых можно было нормально передавать генную информацию, причем ее можно было не только передавать, но и модифицировать, симулируя процесс эволюции искусственно. Также ученые смогли воссоздать и искусственную полимеразу - фермент, принимающий участие в копировании ДНК для распространения генетической информации.
"Наши опыты показывают, что ни в ДНК, ни в РНК нет ничего особенного и их функции можно симулировать на иных соединениях. В теории, нечто подобное может происходить на других планетах с другими формами жизни. Мы показали, что оба этих символа биологической жизни могут быть воспроизведены на примере других полимерных соединений", - говорит Холлигер.
Источник: CyberSecurity
|
