Ученым наконец-то удалось создать искусственную геномную ДНК

Японские ученые наблюдали репликацию и эволюцию искусственной геномной ДНК вне клетки. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале ACS Synthetic Biology

Профессор Норикадзу Ичихаши и его коллеги из Токийского университета впервые успешно индуцировали экспрессию генов ДНК, характерную для всего живого, и эволюцию путем непрерывной внеклеточной репликации. Для этого они использовали только бесклеточные материалы, такие как нуклеиновые кислоты и белки.

Способность к размножению и развитию — одна из определяющих характеристик живого организма. Ученым не удавалось создать искусственных материалов, которые были бы способны на это. Чтобы разработать искусственную молекулярную систему, которая может размножаться и развиваться, информация (гены), закодированная в ДНК надо перевести в РНК, белки — экспрессировать, а цикл репликации ДНК с этими белками должен продолжаться в течение длительного периода в система. На сегодняшний день невозможно создать реакционную систему, в которой гены, необходимые для репликации ДНК, экспрессировались бы, пока в этом время эти гены выполняют свою основную функцию.

Чтобы обойти эту проблему, ученые из Токийского университета во главе с профессором Норикадзу Ичихаши вместо сложного механизма репликации ДНК, используемого живыми организмами, который требует большого количества генов, создали искусственную систему репликации всего с двумя генами — фермента репликации ДНК Phi29 и Cre-рекомбиназы. Исследователи предположили, что они белка будут хорошо функционировать при низких концентрациях и смогут экспрессироваться в достаточных количествах даже в существующих бесклеточных системах трансляции.

Они создали такую бесклеточную систему транскрипции-трансляции. В ней биологам удалось транслировать гены в белки и реплицировать исходную кольцевую ДНК с помощью кольцевой ДНК, несущей два гена, необходимых для репликации. Кроме того, они успешно улучшили исходную ДНК, увеличив эффективность ее репликации в 10 раз. Что касается сроков, то цикл репликации ДНК, которую запустили ученые, продолжался в течение 60 дней.

Добавляя гены, необходимые для транскрипции и трансляции, к искусственной геномной ДНК в будущем можно разработать искусственные клетки, которые могут расти автономно, просто скармливая им низкомолекулярные соединения, такие как аминокислоты и нуклеотиды. Если такие искусственные клетки удастся создать, можно ожидать, что полезные вещества, которые сейчас создаются с использованием живых организмов (например, для разработки лекарств и производства продуктов питания), станут более стабильными и их будет легче контролировать.


Читать далее

Самые длинные мосты в мире: как их строят и почему они известны на весь мир

Жизнь на Меркурии, поближе к Солнцу: очень плохая или гениальная идея

Самолетам придется летать выше: нижний слой атмосферы раздувается из года в год все сильнее

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
В Нижнем Новгороде создали «умный» материал для 3D-печати человеческих тканей
Наука
ИИ против супербактерий: в ИТМО создали платформу для поиска новых лекарств
Новости
Парк промышленных роботов в России вырос на 62% за один год
Новости
Геофизики объяснили загадочное ускорение сейсмических волн в недрах Земли
Наука
Семь российских вузов разделят 4,7 млрд рублей на исследования в области ИИ
Иннополис
Найден способ изучать квантовые состояния, которые десятилетиями не получалось поймать
Наука
Каталог кейсов применения квантовых технологий представили в России
Новости
Ozempic и мужское здоровье: как препарат влияет на либидо и восприятие размера пениса
Наука
Землю 2.0 нашли рядом со звездой, похожей на Солнце
Космос
Рыбу «Судного дня» случайно нашли в на пляже: почему ее опасаются
Наука
Раскрыта идеальная формула эффективности на работе
Наука
Бесплатные пользователи ChatGPT получат одну из премиальных функций чат-бота: как это работает
Новости
На «Госуслугах» появятся адреса бомбоубежищ: как и где посмотреть
Новости
Китай построит «фабрику элементарных частиц» для поиска темной материи
Наука
«Звездотрясения» разрывают нейтронные звезды перед столкновением с черной дырой
Космос
Эксперты: DeepSeek использовала Gemini от Google для обучения своей модели ИИ
Новости
ИИ научился диагностировать депрессию и аутизм по сканам мозга
Наука
Астрономы раскрыли тайну происхождения экстремально горячей экзопланеты
Космос
Исследователь Университета Иннополис получил премию посла Китая в области искусственного интеллекта
Иннополис
Посмотрите на мощное извержение Этны из космоса: что происходит прямо сейчас 
Космос