ГоловнаНаукаВсі новини розділу
 

Учені оволоділи процесом штучного синтезу білків у ДНК

15 лютого 2010, 14:07
0
43

Вчені навчилися змінювати роботу клітин живих організмів за допомогою ДНК і можуть тепер програмувати синтез білків у цих клітинах з більш ніж 200 штучними амінокислотами, що не зустрічаються в природі.

Це дозволить отримувати білкові молекули з заданими корисними властивостями для людини або для самих організмів, повідомляється в статті дослідників, опублікованій на сайті журналу Nature.

Впровадження штучних амінокислот у структуру білків було можливе і раніше, проте досі природні обмеження природного генетичного коду не дозволяли вченим впроваджувати у білки більше однієї амінокислоти.

Група вчених на чолі з Джейсоном Чіном з Кембриджського університету вперше показала можливість впровадження в природні білкові молекули більше однієї амінокислоти у чітко визначеній позиції.

Для цього вчені змусили органели клітини бактерій Escherichia coli, що відповідають за синтез білків, по-новому "прочитувати" генетичний код ДНК, а саме: розпізнавати нуклеотиди ДНК - одиничні "букви" генетичного коду - в групах по чотири, а не по три, як це відбувається у всіх живих організмах.

Дослідники: Наша робота - це початок використання абсолютно нового штучного генетичного коду, паралельно з природним

Всього в природі існує чотири "букви" ДНК: аденін, гуанін, тимін і цитозин, які зчитуються рибосомами, органелами, що відповідають за синтез білків в групах по три букви. Кожне поєднання трьох "букв", зване кодоном, відповідає якій-небудь одній амінокислоті чи означає кінець процесу синтезу білка. Всього існує 64 таких кодони, які природа зуміла пристосувати для синтезу білків з 22 різних амінокислот.

Група Чіна, "навчивши" рибосоми клітин E.coli зчитувати "букви" в кодонах, що складаються з чотирьох "букв", створила таким чином додатково 256 комбінацій нуклеотидів, що не відповідають будь-яким природним амінокислотам. Ці нові кодони можуть бути штучно поставлені у відповідність синтетичних амінокислот, які не зустрічаються в природі і мають унікальні властивості. Вбудовування кодонів в наявні природні білкові молекули дозволить наділити їх новими корисними властивостями.

"Наша робота - це початок використання абсолютно нового штучного генетичного коду, паралельно з  природним", - сказав Чін в інтерв'ю New Scientist.

Команда Чіна за допомогою своєї розробки зуміла вмонтувати дві штучні амінокислоти у білки E.coli. Як показали дослідники в своїй роботі, вбудовані штучні амінокислоти виявилися здатні взаємодіяти між собою, вже будучи вбудованими у структуру білкової молекули. Подібні зв'язки між амінокислотами в білках численні: вони дозволяють їм утримувати свою тривимірну структуру, що обумовлює їх унікальні функціональні властивості.

Однак зв'язки між природними амінокислотами, що називаються дисульфідними містками, вельми неміцні і легко руйнуються під впливом підвищеної температури або агресивної хімічної середовища.

Зв'язки між штучними амінокислотами Чіна в білках, як виявилося, набагато міцніші, що може бути використано у фізіологічно активних білкових молекулах, що застосовуються у фармацевтичних препаратах. Такі молекули можуть використовуватися для створення ліків для перорального застосування, оскільки вони стійкі до агресивного середовища шлунка.

Синтетичні білки з штучними амінокислотами, які синтезуються усередині клітин організмів, можуть знайти застосування і в самих організмах, наділяючи їх новими можливостями. Наприклад, організми, що мають у своїх клітинах більш стійкі білки, порівняно зі звичайними, можуть бути більш стійкими до негативних впливів зовнішнього середовища.  

Якщо ви помітили помилку, виділіть необхідний текст і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це редакцію.
powered by lun.ua

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ

Loading...

Корреспондент.net в соцмережах