Обнаружен новый подход к использованию генетического материала, который позволит создавать белки со свойствами, невиданными в естественной среде.
Это открытие может когда-нибудь привести к созданию новой или «улучшенной» формы жизни, включающей эти новые материалы.
Во всех существующих формах жизни четыре «буквы» генетического кода, называемые нуклеотиды , читаются тройками, то есть три нуклеотида кодировать аминокислота.
Но это случалось раньше.
Джейсон Чин и его коллеги из Кембриджского университета перепроектировали клеточные механизмы так, что они считывают генетический код в четверках ( другими словами, по 4 штуки ).
В генетическом коде, который жизнь использует по сей день, существует 64 возможных комбинации троек 4-буквенных нуклеотидов.
Эти генетические «слова» называются кодонами.
Каждый кодон либо кодирует аминокислоту, либо говорит клетка остановить производство белковой цепи.
Теперь команда Чина создала 256 пустых четырехбуквенных кодонов, которые можно «присвоить» аминокислотам, которых еще даже не существует. ( Примечание переводчика: следует понимать, что нуклеотиды кодируют аминокислоты не потому, что они связываются химически, а потому, что рибосома, подобно компилятору, «знает» все 64 кода и способна создать аминокислоту, соответствующую коду.
Поэтому новые 256 комбинаций «пустые».
Нормальная рибосома не знает, что делать с этими кодами.
Их нужно «назначить» ) Фундаментальный редизайн Чтобы достичь этого результата, команде пришлось перепроектировать несколько механизмов производства клеточного белка.
Но они не остановились на получении работающей системы.
Чтобы доказать, что окончательный генетический код работает, они «присвоили» четверные кодоны двум «неестественным» аминокислотам и включили их в настоящую белковую цепь.
По словам Чина: «Это начало параллельного генетического кода».
Крепкие связи Однако еще интереснее то, что эти две аминокислоты могут реагировать друг с другом, образуя различные типы химических связей, в том числе те, которые обычно соединяют белки, образуя их трехмерную структуру.
Обычный тип связей — дисульфидные связи — может быть разорван при изменении температуры или кислотности, в результате чего белки теряют свою трехмерную форму.
Например, куриное яйцо меняет консистенцию и цвет при приготовлении именно за счет этот процесс : альбумин в белке ( Яичный белок ) теряет свою трехмерную структуру и изменяются его физические характеристики.
Но новые аминокислоты создают более прочные связи, и поэтому образующиеся из них белки могут работать в гораздо более широком диапазоне температур и сред, что, например, может помочь в создании лекарств, которые не разрушаются в неподходящих местах желудочно-кишечного тракта.
«Это крупный прорыв, который открывает новые теоретические горизонты в синтетической биологии», — сказал один из первооткрывателей Крейг Вентер, который сам возглавляет институт Роквилля и в настоящее время работает над созданием синтетического организма с нуля.
Теги: #Биология #Популярная наука #ДНК #белки #биохимия #биохимия
-
Закон Яровой-Озерова – От Слов К Делу
19 Oct, 24
