Учёные придумали, как заставить клетку синтезировать белки сразу из нескольких нестандартных (неприродных) аминокислот по заранее заданному сценарию. Достижение продемонстрировала группа специалистов из Кембриджа во главе с Джейсоном Чином (Jason Chin).
Напомним, всего в природе существуют четыре «буквы» генетического кода: аденин, гуанин, цитозин и тимин (A, G, C, T), которые прочитываются рибосомами (органеллами, отвечающими за синтез белков) группами по три буквы. Каждое сочетание трёх «букв» – кодон – закреплено за какой-либо конкретной аминокислотой (некоторые, впрочем, кодируют одну и ту же) или окончанием процесса синтеза.
Всего имеется 64 кодона, благодаря которым любой земной организм синтезирует белки из двух десятков основных аминокислот (не считая ещё пары-тройки очень редких). Однако строить на основе этого алфавита совершенно новые аминокислоты и встраивать их в белки – затруднительно. Тут уже приходится говорить не об избыточности, а о недостаточности природного кода.
Как сообщается в опубликованной журналом Nature статье, учёные из Кембриджа заставили органеллы бактерий кишечной палочки по-новому прочитывать ДНК: а именно распознавать нуклеотиды — буквы кода — в группах сразу по четыре, а не по три, как это происходит во всех живых организмах.
Таким образом, было получено 256 комбинаций нуклеотидов, из которых большинство не соответствовали каким бы то ни было существующим аминокислотам. Команда Чина не остановилась на достигнутом – ей удалось получить две искусственные аминокислоты в белках E. coli.
«Внедрение» спроектированных аминокислот в структуру стандартных белков мы уже видели, однако до сих пор учёным не доводилось работать более чем с одной «лишней» аминокислотой в белке сразу. Потому учёные и решили обойти эту проблему, изменив метод интерпретации кода ДНК при сохранении прежних четырёх составляющих его «букв».
Заметим, не так давно мы рассказывали о любопытном проекте одного из пионеров синтетической биологии – Стивена Бреннера (Steven A. Brenner). Учёный подошёл к вопросу искусственного генетического кода радикально — синтезировав ещё восемь совершенно иных нуклеотидов, получивших названия Z, P, V, J, Iso-C, Iso-G, X и K. Вместе с четырьмя традиционными A, G, C, T они составили 12-буквенный алфавит, вполне способный записывать генетическую информацию. Способность такой ДНК к работе внутри клетки ещё не проверена.
Узнайте также подробности о синтезе не в клетке, но в пробирке крупнейшей и модифицированной рукотворных ДНК.
