Вчені знайшли спосіб передавати генетичну інформацію на штучний аналог ДНК

Групі вчених вдалося створити штучний аналог ДНК, а також отримати ферменти, здатні копіювати інформацію, записану в таких молекулах.

Робота дослідників із США, Британії, Бельгії та Данії опублікована в журналі Science.

Дослідники неодноразово створювали в лабораторіях штучні варіанти ДНК і РНК, проте раніше вченим не вдавалося відтворити процес зчитування інформації з таких змінених молекул ферментами.

Автори нової роботи отримали шість видів ДНК, що не трапляються у природі, які вони назвали молекулами ксено-ДНК. Фахівці замінювали на аналоги молекулу цукру-дезоксирибози, що входить до складу ДНК.

На другому етапі роботи біологи отримали ферменти, які вміють працювати з ксено-ДНК. Зазвичай молекули ДНК копіює фермент під назвою ДНК-полімераза, який вступає в реакцію тільки зі справжніми ДНК.

Вчені отримали суміш з дещо мутантних ДНК-полімераз і додали до них різні варіанти змінених ДНК. Фахівці обрали ферменти, які найкраще впізнавали ксено-ДНК і намагалися копіювати закодовану в них інформацію в ДНК, і повторили такий відбір кілька разів.

Далі автори за аналогічною схемою отримали ферменти, здатні перекладати інформацію з мови ДНК на мову ксено-ДНК.

Точність роботи таких білків була нижчою, ніж у природних ДНК-полімераз, однак вони все одно працювали досить добре. У перспективі дослідники планують взагалі виключити з ланцюга ДНК, тобто домогтися того, щоб ферменти копіювали інформацію з ксено-ДНК в ксено-ДНК того ж типу.

Нова робота ставить питання про універсальність ДНК як унікального сховища генетичної інформації – вона зміцнює позиції тих, хто вважає, що ДНК і РНК саме в тому вигляді, в якому вони існують, були відібрані більш-менш випадковим чином.

Механізм передачі закодованої генетичної інформації є фундаментальним для всіх живих істот, і частина вчених дотримуються думки, що молекули ДНК (а також РНК) унікальні за своїми властивостями, і були відібрані протягом еволюції не випадково.

Нагадаємо, в 2010 році шведські і фінські біологи розробили методику, що дозволяє значно збільшити точність всіх сучасних технологій читання і копіювання носіїв генетичної інформації.