Ученые создали синтетическую версию кишечной палочки, неуязвимую для атак вирусов

Технологии

ТАСС, 3 июня. Молекулярные биологи из Британии создали новый штамм синтетической кишечной палочки, которая может производить синтетические полимеры и при этом является неуязвимой для атак большинства вирусов. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Департамента исследований и инноваций Великобритании (UKRI) со ссылкой на статью в журнале Science.

"Кишечная палочка сегодня широко используется для производства лекарств, и попадание вируса в чан с такими микробами приводит всю партию препаратов в негодность. Наш штамм лишен такой проблемы, так как он полностью защищен от атак вирусов благодаря тому, что эти бактерии не могут корректно считывать вирусные гены", — заявил профессор Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже Джейсон Чин, чьи слова приводит пресс-служба UKRI.

Гены человека и всех остальных живых существ на Земле состоят из десятков тысяч одиночных молекулярных звеньев-нуклеотидов. Молекулы ДНК содержат всего четыре типа нуклеотидов — аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц). Каждое сочетание из трех подобных "букв", которое биологи называют кодоном, обозначает конкретную аминокислоту или является своеобразным стоп-сигналом, который заставляет клетку прекратить сбор молекулы белка.

По текущим оценкам исследователей, в природе существует 64 подобных комбинации нуклеотидов, кодирующих стоп-сигнал, и два десятка молекул аминокислот. Несовпадение их числа связано с тем, что одну и ту же аминокислоту может кодировать сразу несколько разных кодонов. Аналогичным образом существуют три разных версии стоп-кодона — ТАГ, ТАА и ТГА.

Ученые, как отмечает профессор Чин, давно мечтают о появлении у них инструментов, которые позволили бы им "редактировать" наборы кодонов и расширять их. В теории, это позволит превратить клетку в универсальную сборочную машину, позволяющую производить сложные полимерные молекулы, состоящие из произвольных молекул, не существующих в природе.

Читать:   Президент РАН выступил против масштабных реформ науки в стране

Неуязвимая бактерия

Британские биологи уже несколько лет работают над решением этой задачи. Два года назад они сделали первый шаг к этому — им удалось собрать первый полноценный синтетический аналог генома обычной кишечной палочки (Escherichia coli) и заменить в нем все повторы стоп-кодона ТАГ на ТАА. Аналогичным образом ученые сократили число кодонов, кодирующих аминокислоту серин.

Профессор Чин и его коллеги перестроили геном микроба подобным образом с одной простой целью — освободить эти кодоны для использования в других целях, в частности для сборки различных полимерных молекул из искусственных звеньев, не существующих в природе. Для реализации подобных планов ученым оставалось сделать еще один шаг — заменить гены, отвечающие за распознавание этих кодонов и транспортировку связанных с ними молекул аминокислот.

Недавно британским биологам удалось успешно решить эту задачу и создать несколько новых штаммов кишечной палочки, способных собирать полимерные нити из четырех разных типов органических молекул, не встречающихся в клетках. Для производства этих полимеров достаточно добавить в питательную среду молекулы, из которых они состоят, и вставить в ДНК микроба "инструкции" по их сборке.

Эта же процедура, как показали последующие опыты, сделала кишечную палочку неуязвимой для атак фактически всех вирусов, поражающих бактерий, так как Escherichia coli потеряла способность корректно "декодировать" нити ДНК и РНК вирусов, которые почти всегда содержат в себе большое число всех стоп-кодонов и последовательностей нуклеотидов, кодирующих серин.

Подобное свойство синтетической кишечной палочки, как считает профессор Чин, делает ее особенно привлекательной для производства различных лекарств и реагентов для химической промышленности, в том числе искусственного инсулина, лекарств от рака, различных сложных полимеров и наноструктур, обладающих сложной трехмерной формой.

Читать:   Раскрыта одна из загадок Млечного Пути

Источник: tass.ru

Оцените статью
Экономические новости