Mokslo ir technologijų pasaulis

Mokslininkai mėgina išplėsti natūralų gyvybės genetinį kodą ir naudoja dirbtinai sukonstruotą DNR pusiau sintetinėms bakterijų linijoms kurti, o nauji tyrimai rodo, kad šie modifikuoti mikroorganizmai iš tikrųjų gamina baltymus, nepanašius į paplitusius gamtoje.

Šie tyrimai laikomi svarbiu žingsniu kuriant itin specializuotus vaistus.

Iš vidutinės mokyklos biologijos kurso daugeliui žinoma, kad visų gyvų organizmų genetinis kodas sudarytas iš keturių rūšių DNR sudėtinių dalių – nukleotidų. Jie yra žymimi skirtingomis raidėmis: A (adeninas), T (timinas), C (citozinas) ir G (guaninas). Jungdamiesi poromis, nukleotidai sudaro į spirale susisukusias kopėtėles panašią struktūrą. Dabar šios „kopėčios“ turi naujos rūšies „skersinį“.

Kalifornijoje įsikūrusio Scrippso (Skripso) tyrimų instituto mokslininkų grupė genetinio kodo raidyną papildė dviem dirbtinėmis DNR raidėmis – X ir Y.

Prieš kelerius metus į tyrėjai bakterijų Escherichia coli, dažnai naudojamų laboratoriniuose tyrimuose, genomą papildė dirbtinėmis DNR sekomis su naujosiomis nukleotidų sekomis.

Įprastoje DNR nukleotidų deriniai koduoja informaciją, ląstelėje naudojamą gaminti baltymams, dalyvaujantiems įvairiuose gyvybiniuose procesuose. Ar ląstelės su nauju hibridiniu genomu irgi gali veikti tokiu pat būdu?

Atsakymas buvo teigiamas: pakeistos ląstelės švytėjo žaliai, nes jose gaminosi fluorescuojantys baltymai, turintys natūraliai nepasitaikančių aminorūgščių, sakoma trečiadienį žurnale „Nature“ paskelbtame straipsnyje.

„Galime kurti baltymus, sudarytus iš daugiau sudėtinių dalių negu įprasta“, – aiškino šio projekto vadovas, Scrippso instituto chemikas Floydas Romesbergas (Floidas Roumsbergas).

Sėkmingai besidauginančios „perprogamuotos“ žalios bakterijos įrodė, kad šis principas veikia, bet F. Romesbergas sakė, kad tyrėjai siekia „gauti baltymų, atliekančių naujų dalykų“.

Tai yra pagrindinis sintetinės biologijos tikslas: kurti organizmus, veikiančius kitaip negu paplitę gamtoje ir suteikiančius mokslininkams galimybių juos panaudoti kuriant specializuotus vaistus, biodegalus bei įvairius kitus produktus.

Scrippso instituto sukurta technologija pagal licenciją naudojama F. Romesbergo kartu su kitais įkurtos biotechnologijų įmonės „Synthorx Inc.“, tiriančios galimybes gaminti naujus baltyminius medicinos preparatus.

Naująją studiją paskelbę tyrėjai atsekė, kaip modifikuotose E. coli ląstelėse nuskaitomas dirbtinis genetinis kodas ir gaminamos neįprastos struktūros baltymų sekos. Šis procesas pasirodė esąs lygiai toks pats veiksmingas, kaip ir nuskaitant įprastą DNR.

Šio tyrimo rezultatai gali tapti pagrindu tolesnėms pastangoms didinti gyvose ląstelėse gaminamų baltymų įvairovę, sakė Niujorko universiteto sintetinės biologijos tyrėjas Jefas Boeke (Džefas Bukė), nedalyvavęs Scrippso instituto projekte.

Naujosios bakterijos „genomo sritys buvo modifikuotos išties dramatiškai ir neįprastai“, pripažino J. Boeke.

„Ir tuo jos skiriasi nuo bet kurio kito organizmo, šiuo metu paplitusio mūsų planetoje“, – pridūrė mokslininkas.