Sintetiniai vaisinės muselės DNR patobulinimai

Keturias genetinio kodo raides – A (adeninas), C (citozinas), T (timinas), G (guaninas) – tripletais, vadinamais kodonais, skaito ląstelės baltymų gaminimo mechanizmas. Kiekvienas kodonas duoda instrukciją, kokią aminorūgštį reikia pridėti prie baltymo grandinės arba įsako mašinai sustoti.

Jasonas Chinas iš Kembridžo Medicininių tyrimų tarybos molekulinės biologijos laboratorijos su kolegomis anksčiau parodė, kad įmanoma vienam iš šių pabaigos kodonų įterpti „nenatūralias“ aminorūgštis ir pernai taip pakeitė kirminus nematodus, kad jie tokius baltymus gamintų.

Tačiau vaisinės muselės yra daug sudėtingesnės. „Jos turi daug daugiau neuronų; jos gali mokytis; jų elgesys sudėtingas,“ sako Chinas. „Daugelis to, kas atrasta biologijoje, iš tiesų buvo atrasta musėse.“

Dabar, siekdama įrodyti principą, Chin'o komanda sukūrė vaisines museles, turinčias tris naujas aminorūgštis jų kiaušidžių ląstelių baltymuose (Nature Chemical Biology, DOI: 10.1039/nchembio.1043).

Nenatūralias aminorūgštis į muselių DNR įterpė specialiai modifikuotos bakterijos. Nebuvo regimo poveikio muselių sveikatai ir netgi jų palikuoniai buvo sveiki ir su naujomis baltymo grandimis.

„Šis darbas labai praplečia baltymų, susijusių su konkrečiais ląsteliniais ir vystymosi procesais, keitimo ir manipuliavimo galimybes. Tai suteiks naujų įžvalgų žmonių ligų, atminties ir senėjimo mechanizmų srityse,“ sako Paulas Freemontas iš Londono universiteto imperinio koledžo Sintetinės biologijos ir inovacijų centro.

Neperšaunamos musės

Nė viena iš įterptų amino rūgščių nebuvo kažkuo ypatinga, bet tai, kad pakeitimas neturėjo akivaizdžių pasekmių jų sveikatai, leidžia manyti, kad panašiai gali būti įdiegtos daug naudingesnės aminorūgštys.

Pavyzdžiui, darbai su bakterijų ląstelėmis parodė, kad įmanoma įdiegti nenatūralias aminorūgštis, susijungiančias viena su kita arba įjungiančias ar išjungiančias fermentų aktyvumą, jas apšvietus. Sudėtingų organizmų, pavyzdžiui, muselių naudojimas tokiuose eksperimentuose, galėtų naujai nušviesti baltymų sąveiką su ląstelėmis arba fermentų įjungimo/išjungimo poveikio greitį ląstelės funkcijoms.

Ši technika vieną dieną galės būti naudojama naujų ar pagerintų savybių gyvulių kūrimui, nors tai dar tolima perspektyva. „Neketiname greitai sukurti neperšaunamų musių ar ko nors panašaus,“ šypsosi Chinas.

Linda Geddes
New Scientist, № 2877