Создан первый полностью искусственный организм

Аминокислоты лежат в основе всех живых организмов на Земле. Без них невозможен синтез белков, которые присутствуют во всех клетках и без которых жизнь невозможна. В ДНК всех живых организмов на Земле присутствуют триплетные сочетания, т.н. кодоны, дискретные единицы генетического кода, которые соответствуют двадцати различным аминокислотам, являющимся строительным материалом для сотен тысяч белков.

Группа ученых под руководством Питера Шульца (Peter Schultz) из исследовательского института Скриппса в Ла-Йолле использовала бактерию E. coli (Escherichia coli - кишечная палочка, один из представителей группы кишечных бактерий) для производства двадцать первой аминокислоты и синтеза с ее помощью белков. При этом бактерия использует только природные питательные вещества, например, сахар и воду.

Для решения задачи группе Шульца пришлось использовать большое количество разнообразных лабораторных методик. Во-первых, бактерию "научили" синтезировать новую аминокислоту - парааминофенилаланин (pAF). Для этого они внедрили гены другой бактерии в E. Coli, что позволило продуцировать pAF в качестве побочного продукта метаболических процессов.

Затем ученым пришлось научить аппарат клетки, ответственный за синтез белков, распознавать pAF. Им удалось вывести штамм E. coli, обладающий особой комбинацией транспортной РНК и фермента синтетазы, способной узнавать pAF и по определенной команде, записанной в последовательности ДНК, удерживать pAF и включать ее в состав новых белков. Этот кодон обычно отвечает за прекращение синтеза конкретной белковой молекулы, однако бактериями используется чрезвычайно редко.

И, наконец, исследователи ввели в ДНК бактерии ген кашалота, кодирующий процесс синтеза белка миоглобина. С этого момента бактерия начала контролируемо производить миоглобин с pAF.

Пока не ясно, что даст бактерии двадцать первая аминокислота. Группа Шульца в настоящее время изучает поведение новой бактерии в лабораторных условиях, чтобы выяснить, обладает лиискусственный организм какими-либо преимуществами по сравнению с естественными аналогами.

Опасения, что "бактерия-Франкенштейн" сможет нанести вред при попадании в окружающую среду, вроде бы беспочвенны - в эксперименте использовался особый штамм, который не жизнеспособен без определенных питательных веществ, отсутствующих в естественной среде обитания бактерий.

Источник: по материалам журнала New Scientist.