Mokslininkai sukūrė dirbtinį genetinės informacijos nešėją

Natūralių genetinės informacijos nešiotojų DNR ir RNR alternatyva yra ksenonukleorūgštys (susintetintos laboratorijoje), galinčios perduoti genetinę informaciją. Jos gali būti transformuojamos į įvairias biologiškai naudingas formas naudojant „kryptingą evoliuciją“ ir naudojamos kaip biosensoriai.

Tarptautinė tyrėjų grupė iš Jungtinių Valstijų, Anglijos, Belgijos ir Danijos žurnale „Science news“ paskelbė apie jų susintetintas molekules, kurios turi visas galimybes veikti kaip alternatyva RNR ir DNR.

Klausimas, ar tokios alternatyvos gali egzistuoti, jau seniai yra daug tyrimų ir aršių diskusijų mokslo bendruomenėje objektas. Vienas iš tyrimo autorių buvo Johnas Chapatas, Biosintezės instituto (Pietų Arizonos universitetas) mokslininkas.

Ne taip seniai jis pasiūlė, kad viena iš šių alternatyvų būtų treozės nukleorūgštis (treozė yra vienas iš paprastųjų cukrų, kurio formulė C4H8O4).

Dabar jis toliau plėtoja savo eksperimentus kaip Europos grupės, dirbančios su bendresniu klausimu, narys: ksenonukleino rūgštys (KSNR), kitaip tariant, svetimos nukleino rūgštys, molekulės, kurios gamtoje neegzistuoja, nors, kaip ir RNR bei DNR, jos gali saugoti ir perduoti genetinę informaciją.

Dabar ši grupė pirmą kartą pademonstravo šešių tokių „nenatūralių“ nukleorūgščių polimerų rinkinį, kurį ji sukūrė.

Ksenokūnų kūrimas jų pagrindu, kuris pirmiausia ateina į galvą korespondentams, vis dar pernelyg fantastiškas ir neįmanomas, o tyrėjai, žinoma, to net neįvertino.

Mokslininkai buvo patenkinti tuo, ką šiandien galima padaryti su XNA. Pasirodo, vieną iš jų galima transformuoti į įvairias biologiškai naudingas formas, naudojant „kryptingą evoliuciją“.

Taigi, laboratorijoje, be kita ko, buvo pagaminti vadinamieji nukleorūgščių aptameriai – neįprasti cheminiai jutikliai, reaguojantys į konkretaus cheminio junginio atsiradimą. Įprastinėje genetikoje jie naudojami, pavyzdžiui, DNR defektams ieškoti arba reaguoti į junginių, prie kurių jie yra suderinti, atsiradimą išjungiant atitinkamus genus. Grupės sukurti ksenoaptameriai ne tik geba dalyvauti panašiuose genetiniuose veiksmuose, bet ir gali veikti kaip antikūnai, surasdami ir surišdami tinkamas molekules didžiausiu efektyvumu.

Johnas Chapatas pripažįsta, kad XNA gali būti naudojama kuriant naujų tipų diagnostiką ir naujus ksenobiosensorius, kurie galės veikti dar efektyviau nei natūralūs, nes natūralūs fermentų sargai, sukonfigūruoti sunaikinti svetimas DNR ir RNR, jų nepastebės.

Eksperimentinė ksenobiologija yra naujas mokslas, kurį pradėjo šis darbas ir, anot Chepet, ateityje leis sukurti iki šiol negirdėtus terapinius metodus.

Šis darbas apie ksenonukleino rūgštis pateikia tikėtiną atsakymą į dar vieną įdomų klausimą, kuris dešimtmečius kankino visus genetikus: kaip Žemėje atsirado DNR ir RNR.

Praėjusio amžiaus pabaigoje mokslininkai sužinojo, kad DNR greičiausiai atsirado po mažiau sudėtingos RNR, tačiau jie nesuprato, kaip gamtoje galėjo atsirasti RNR, kuri taip pat yra sudėtingiausia molekulė. Akademikas A. Spirinas, žymiausias pasaulyje RNR ekspertas, kartą pareiškė, kad šiam klausimui skyrė 2 savo gyvenimo metus ir sužinojo, kad atsitiktinė RNR sintezė galėjo įvykti per daug ilgesnį laiką nei visos Visatos gyvavimo laikas. Šio įvykio tikimybė yra daug mažesnė nei beždžionės, parašiusios „Karą ir taiką“, tikimybė.

Pagal vieną teoriją, prieš RNR molekules egzistavo dar paprastesnės molekulės – pre-RNR, tačiau ši teorija turėjo daug neatitikimų, kurie pašalinami, jei įsivaizduojame, kad tarp pre-RNR ir RNR buvo dar vienas tarpininkas – kažkokia ksenogenetinė medžiaga – ksenonukleorūgštis.

Šis tarpininkas, anot Chepet, neabejotinai galėtų būti jo mylima treozės nukleorūgštis (TNA).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]