Bakteria z nowym kodem genetycznym

Naukowcy są o krok bliżej sztucznego życia. Stworzyli bakterię, której zapis genetyczny jest odmienny niż u innych organizmów.

Aktualizacja: 22.08.2016 18:48 Publikacja: 22.08.2016 17:56

E. coli to pole doświad- czalne syntetycznej biologii.

E. coli to pole doświad- czalne syntetycznej biologii.

Foto: materiały prasowe

Takie stworzenie będzie można wykorzystać do eksperymentów laboratoryjnych, jak również do produkcji nowych substancji przydatnych w przemyśle chemicznym czy farmaceutycznym.

Przeprogramowanie kodu bakterii Escherichia coli wymagało wprowadzenia 62 tys. punktowych zmian w DNA. Zespół prof. George'a Churcha z Uniwersytetu Harvarda skupił się na podstawowym poziomie genetycznej maszynerii życia. Aby wyprodukować białka, komórki odczytują alfabet DNA w grupach po trzy nukleotydy – to tak zwane kodony. Kodony niosą informacje o określonych aminokwasach – oraz sygnały oznaczające start i koniec łańcuchów do syntezy białek. Istnieją 64 kodony określające budowę 20 aminokwasów. Oznacza to, że kilka kodonów niesie informacje o tych samych aminokwasach.

Jak opisują na łamach „Science", spróbowali zredukować liczbę kodonów z 64 do 57. To oznaczało, że w każdym genie „nadmiarowy" kodon musiał być zastąpiony przez odpowiednik, który naukowcy zdecydowali się pozostawić. Można też było „skasować" związany z nim niepotrzebny gen.

Po co podejmować się tak skomplikowanej operacji?

Otóż „zwolnione" w ten sposób kodony naukowcy mogą wykorzystać do produkcji zaprojektowanych przez siebie, syntetycznych aminokwasów. Tą drogą można będzie produkować – w bakteriach – substancje potrzebne na przykład firmom farmaceutycznym. Druga korzyść płynąca z przeprojektowanej bakterii to odporność na skażenia wirusowe w bioreaktorach. Kluczowe dla wirusów sekwencje staną się dla bakterii nieczytelne.

Naukowcy sprawdzili dotąd działanie ok. dwóch trzecich zmodyfikowanych genów. Prawie wszystkie funkcjonują poprawnie.

Przy okazji zespół z Harvardu musiał zmierzyć się z nowym problemem – bezpieczeństwem. Skoro takie bakterie są niewrażliwe na wirusy i mogą produkować nieznane, potencjalnie toksyczne substancje, konieczne było zabezpieczenie się przed przeniknięciem ich do środowiska naturalnego. Prof. Church opracował taki bezpiecznik – podobny do tego, obmyślonego na potrzeby dinozaurów w „Parku jurajskim". Żyją, dopóki naukowcy dostarczają im niewystępującego w naturze składnika.

Takie stworzenie będzie można wykorzystać do eksperymentów laboratoryjnych, jak również do produkcji nowych substancji przydatnych w przemyśle chemicznym czy farmaceutycznym.

Przeprogramowanie kodu bakterii Escherichia coli wymagało wprowadzenia 62 tys. punktowych zmian w DNA. Zespół prof. George'a Churcha z Uniwersytetu Harvarda skupił się na podstawowym poziomie genetycznej maszynerii życia. Aby wyprodukować białka, komórki odczytują alfabet DNA w grupach po trzy nukleotydy – to tak zwane kodony. Kodony niosą informacje o określonych aminokwasach – oraz sygnały oznaczające start i koniec łańcuchów do syntezy białek. Istnieją 64 kodony określające budowę 20 aminokwasów. Oznacza to, że kilka kodonów niesie informacje o tych samych aminokwasach.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Nauka
Czy mała syrenka musi być biała?
Nauka
Nie tylko niesporczaki mają moc
Nauka
Kto przetrwa wojnę atomową? Mocarstwa budują swoje "Arki Noego"
Nauka
Czy wojna nuklearna zniszczy cała cywilizację?
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”