Научници су створили вештачки носилац генетских информација

Алтернатива природним носиоцима генетских информација ДНК и РНК су ксенонуклеинске киселине (синтетизоване у лабораторији), које су способне да преносе генетске информације. Могу се трансформисати у различите биолошки корисне облике коришћењем „усмерене еволуције“ и користити као биосензори.

Међународна група истраживача из Сједињених Држава, Енглеске, Белгије и Данске објавила је у часопису Science news рад о молекулима које су синтетизовали, а који имају све шансе да делују као алтернатива РНК и ДНК.

Питање да ли такве алтернативе могу постојати дуго је било предмет многих истраживања и жестоких дебата у научној заједници. Један од аутора студије био је Џон Чапат, научник Института за биосинтезу (Универзитет Јужне Аризоне).

Не тако давно, предложио је да једна од тих алтернатива буде треоза нуклеинска киселина (треоза је један од једноставних шећера са формулом C4H8O4).

Сада је наставио да развија сопствене експерименте као део европске групе која ради на општијем питању: ксенонуклеинским киселинама (XNA), другим речима, страним нуклеинским киселинама, молекулима који не постоје у природи, иако су на исти начин као РНК и ДНК способни да чувају и преносе генетске информације.

Сада је, по први пут, ова група демонстрирала сет од шест таквих „неприродних“ полимера нуклеинских киселина које је развила.

Стварање ксеностворења на њиховој основи, што је прво што дописницима пада на памет, још увек је превише фантастично и немогуће, а истраживачи га, наравно, нису ни проценили.

Научници су били задовољни оним што се данас може урадити са XNA. Испоставило се да се један од њих може трансформисати у све врсте биолошки корисних облика коришћењем „усмерене еволуције“.

Тако су у лабораторији, између осталог, направљени такозвани аптамери нуклеинских киселина, необични хемијски сензори који реагују на појаву одређеног хемијског једињења. У конвенционалној генетици користе се, на пример, за тражење дефеката у ДНК или реаговање на појаву једињења на која су подешени искључивањем одговарајућих гена. Ксено-аптамери које је развила група способни су не само да учествују у сличним генетским радњама, већ могу деловати попут антитела, проналазећи и везујући одговарајуће молекуле са највећом ефикасношћу.

Џон Чапат признаје да се XNA може користити за стварање нових врста дијагностике и нових ксено-биосензора који ће моћи да раде још ефикасније од природних, пошто их природни ензимски чувари, конфигурисани да уништавају страну ДНК и РНК, неће приметити.

Експериментална ксенобиологија је нова наука коју је овај рад започео, а према Чепетовим речима, омогућиће стварање раније нечувених терапијских метода у будућности.

Овај рад на ксенонуклеинским киселинама пружа вероватан одговор на још једно занимљиво питање које деценијама мучи све генетичаре: како су ДНК и РНК настале на Земљи.

Крајем прошлог века, научници су сазнали да је ДНК највероватније настала након мање сложене РНК, али нису разумели како је РНК, такође најсложенији молекул, могла настати у природи. Академик А. Спирин, водећи светски стручњак за РНК, једном је изјавио да је 2 године свог живота провео на овом питању и сазнао да је до случајне синтезе РНК могло доћи у времену много већем од животног века целог Универзума. Вероватноћа овог догађаја је много мања од вероватноће да мајмун напише „Рат и мир“.

Према једној теорији, молекулима РНК претходили су још једноставнији молекули – пре-РНК, али ова теорија је имала велики број неслагања, која се отклањају ако замислимо да је између пре-РНК и РНК постојао још један посредник – нека ксеногенетска супстанца – ксенонуклеинска киселина.

Овај посредник, према Чепету, апсолутно би могла бити његова вољена треозна нуклеинска киселина (ТНА).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]