Японські вчені спостерігали реплікацію та еволюцію штучної геномної ДНК поза клітиною. Про це повідомляє в дослідженні в журналі ACS Synthetic Biology.
Фото Від frentusha
Професор Норікадзу Ічихаші та його колеги з Токійського університету вперше успішно індукували експресію генів ДНК, характерну для всього живого, та еволюцію шляхом безперервної позаклітинної реплікації. Для цього вони використовували лише безклітинні матеріали, такі як нуклеїнові кислоти та білки.
Щоб обійти цю проблему, вчені з Токійського університету на чолі з професором Норікадзу Ічихаші замість складного механізму реплікації ДНК, який використовується живими організмами, який потребує великої кількості генів, створили штучну систему реплікації всього з двома генами — ферменту реплікації ДНК Phi29 та Cre-рекомбінази. Дослідники припустили, що білки будуть добре функціонувати при низьких концентраціях і зможуть експресуватися в достатніх кількостях навіть в існуючих безклітинних системах трансляції.
Вони створили таку безклітинну систему транскрипції-трансляції. У ній біологам вдалося транслювати гени в білки й реплікувати вихідну кільцеву ДНК за допомогою кільцевої ДНК, що несе два гени, необхідні реплікації. Крім того, вони успішно покращили вихідну ДНК, збільшивши ефективність її реплікації у 10 разів. Що стосується термінів, то цикл реплікації ДНК, яку запустили вчені, тривав протягом 60 днів.
Необхідні для транскрипції та трансляції, до штучної геномної ДНК у майбутньому можна розробити штучні клітини, які можуть зростати автономно, просто згодовуючи їм низькомолекулярні сполуки, такі як амінокислоти та нуклеотиди. Якщо такі штучні клітини вдасться створити, очікується, що корисні речовини, які зараз створюються з використанням живих організмів (наприклад, для розробки ліків та виробництва харчових продуктів), стануть стабільнішими і їх буде легше контролювати.
Натхнення: hightech.fm