Исслeдoвaтeли из исслeдoвaтeльскoгo институтa СКРИППСA (исслeдoвaтeльский институт Скриппсa, ЦРИ) удaлoсь сoздaть пeрвый жизнeспoсoбный и стaбильный пoлусинтeтичeскoe микрo-oргaнизмы, спoсoбныe к нeзaвисимoму рaзмнoжeнию, гeнeтичeским кoдoм, кoтoрый сoдeржит пaру дополнительных баз. Этот одноклеточный организм может не только жить, как и другие одноклеточные и воспроизвести ДНК с дополнительных баз в процессе деления, передачи избыточной генетической информации своему потомству.
Клетки всех организмов естественного происхождения содержат записано в их ДНК в генетической информации, закодированной в виде последовательности пар четыре основания — А, Т, Ц, г (Гуанин (Аденин), Тимин (Тимин), Цитозин (Цитозин) и Гуанин (Гуанина)). Каждая из этих причин может быть сопряжен только с одним из других баз, А С Т И С С г. такие пары, нуклеотиды связаны в цепях с ковалентными связями между сахаридных части одной молекулы и фосфата из следующего.
Ученые из ЦРИ добавили в генетический код бактерии E. coli участки с двух синтетических основ, который получил кодовое имя X и Y. полученная ДНК была введена в бактерию образца, которые были затем стимулировали с помощью химических средств, с тем чтобы позволить им выживать и размножаться, копируя их ДНК изменяется.
«Мы впервые в истории науки удалось создать жизнеспособную полусинтетическое организма», — говорит профессор Флойд Romesberg (для Floyd Romesberg), — «более того, этот организм из-за наличия дополнительного генетического кода, могут иметь весьма необычные свойства. И все это показывает нам, что все процессы, определяющие деятельность может быть предметом целенаправленной манипуляции и изменения».
Следует отметить, что первые успешные опыты по введению в генетический код кишечной палочки обладает дополнительными основаниями X и Y были сделаны учеными в 2014 году. Но эти первые бактерии не могли пройти дополнительный код для их потомков, синтетическая база просто теряется при копировании ДНК во время деления клеток.
Введение дополнительных оснований с ДНК бактерию достаточно сначала плохо сказаться на ее здоровье. Модифицированные бактерии были вялые, медленные и неактивные. Но ученые нашли решение этой проблемы, совершенствование «Транспортер нуклеотид», механизма, который смог скопировать новую базу паре.
Для всех манипуляций с геномом, исследователи использовали инструмент crispr-cas9, причем полученные с помощью микроорганизмов выдерживают в том же состоянии, в «расширенной» генетический код в течение 60 последующих поколений. Этого факта достаточно, чтобы признать, что новые мутировавшие бактерии смогут сохранять свой внешний вид бесконечно долго.
Порядок изменения ДНК при введении синтетического основания, применимые только для одноклеточных организмов и теперь не имеет практического применения. Тем не менее, в будущем эта ситуация может измениться, поскольку исследователи из ЦРИ уже начали новые исследования направлены на создание процедур для расшифровки ДНК с расширенными базами и определение видов белков, которые могут быть синтезированы на основе информации с такой ДНК.
