Биологи создали первую искусственную геномную ДНК
Минздрав обновил список зон карантина У Зеленского обсудили ситуацию со штаммом Омикрон Число инфицированных превысило 261,5 млн человек Генсек НАТО призвал Россию снизить напряженность на границе с Украиной Министр обороны отчитается перед депутатами по обороноспособности Украины Ляшко рассказал, что известно о новом виде COVID ВОЗ: Штамм Омикрон может привести к новым вспышкам В Киеве от коронавируса умер младенец Счет пошел на дни: Арестович заявил о возможном убийстве Бутусова В Тбилиси у суда над Саакашвили начались потасовки Минск отреагировал на учения Украины на границе На Ровенщине сын нашел во дворе тело убитого отца и мертвого щенка Новый штамм коронавируса обнаружили в Канаде 27 дипломатов РФ покинут США в конце января Министры G7 срочно соберутся из-за штамма Омикрон ВОЗ признала новый штамм COVID угрозой для мира В Чехии изучают первый случай заражения новым вариантом коронавируса "омикрон" В США женщина кормила грудью кота на борту самолета - СМИ Опубликовано заявление по итогам встречи Путина, Алиева и Пашиняна В Украине сделали 24 млн прививок от коронавируса Если мы без сдерживания ответим на провокации России, то вероятность эскалации выше — Зеленский Байден пообещал поговорить с Зеленским и Путиным Байден отреагировал на заявление Зеленского о перевороте в Украине Зеленский об обмене пленными Зеленский заговорил о замене газа электроэнергией

Японским специалистам удалось запустить процесс внеклеточной репликации в ДНК, используя нуклеиновые кислоты и белки.

Ученые из Токийского университета во главе с профессором Норикадзу Ичихаши создали первую искусственную геномную ДНК, которая может воспроизводиться и развиваться вне клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Synthetic Biology, сообщает Phys.org.

Как известно, способность к размножению и развитию – одна из определяющих характеристик живых организмов. До сих пор не удавалось создать искусственные материалы с такими характеристиками.

Чтобы искусственная молекулярная система размножалась и развивалась, генетическая информация, закодированная в ДНК, должна быть переведена в РНК, запущена экспрессия белков, а цикл репликации ДНК с этими белками должен поддерживаться в системе в течение длительного времени.

Основная трудность заключалась в том, что гены, необходимые для репликации ДНК, одновременно должны выполнять свои функции экспрессии.

Экспрессия генов – процесс, в ходе которого наследственная информация от гена (последовательности нуклеотидов ДНК) преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.

Чтобы обойти эту проблему, японские биологи вместо сложного механизма репликации ДНК, используемого живыми организмами, создали искусственную систему всего с двумя генами – фермента репликации ДНК Phi29 и Cre-рекомбиназы.

Молекулярную систему заключили в микроскопические капли воды, "обернутые" в липидную пленку, и выполнили последовательные циклы разбавления.
Фото: American Chemical Society / phys.org
Репликация и эволюция искусственной геномной ДНК вне клетки

Созданная бесклеточная система позволила транслировать гены в белки и реплицировать исходную кольцевую ДНК с помощью кольцевой ДНК, несущей два гена, необходимых для репликации. Более того, удалось улучшить исходную ДНК, увеличив эффективность ее репликации в десять раз.

Запущенный учеными цикл репликации ДНК продолжался в течение 60 дней.

Исследователи полагают, что, добавляя гены, необходимые для транскрипции и трансляции, к разработанной ими искусственной ДНК, можно создавать искусственные клетки, которые могут расти автономно, питаясь низкомолекулярными соединениями, такими как аминокислоты и нуклеотиды.

В будущем такие клетки можно будет использовать для производства лекарств и продуктов питания.