Naukowcy odkryli dwie nowe litery w „alfabecie” kodu genetycznego

DNANaukowcom ze Scripps Research Institute w Kalifornii udało się stworzyć komórkę, której kod genetyczny zawiera dodatkową parę zasad. Było to pierwsze tego typu przedsięwzięcie, którego rezultat pozwolił otrzymać żywą komórkę posiadającą zupełnie odmienny genetyczny „alfabet”.

Czy to oznacza postęp?

Jest to duży postęp w dziedzinie biologii syntetycznej, której celem jest tworzenie sztucznych systemów biologicznych. Wyniki niezwykłego eksperymentu kalifornijskich badaczy, opublikowane w internetowym wydaniu czasopisma Nature wzbudziły jednak wiele kontrowersji. Zrodziły się bowiem pytania o to jak bardzo człowiek może ingerować w sprawy natury. Pojawienie się tej „obcej” formy życia może mieć daleko idące konsekwencje etyczne, prawne i regulacyjne.

Wszystkie istoty żyjące na Ziemi, począwszy od prostych bakterii, a skończywszy na człowieku mają kod genetyczny składający się z czterech nukleotydów, oznaczonych literami A, T, C i G. Sekwencje tych związków chemicznych określają rolę białka w poszczególnych komórkach. Białka te z kolei wpływają na pracę komórek, ich strukturę oraz funkcjonowanie tkanek i całych narządów.

Eksperci ze Scripps Research Institute stworzyli dwa nowe nukleotydy, które nazwali X i Y. Następnie wprowadzili je do DNA żywej bakterii E.coli. Bakteria ta, choć nieco wolniej, namnażała się z w normalny sposób, powielając przy tym nowo powstałe nukleotydy. W efekcie kod genetyczny bakterii zawierał ich nie cztery a sześć.

Dwie pary nukleotydów dają przepis na 20 aminokwasów, służących do budowy białek. Z takiej właśnie puli korzysta, z małymi wyjątkami, większość żywych organizmów. Dodatkowe dwie pary nukleotydów przyczyniłyby się do znacznego zwiększenia ich liczby. Istnieje bowiem dużo więcej aminokwasów, które można by wykorzystać do budowy białek, pełniących zupełnie nowe funkcje. Być może znalazłyby one zastosowanie w produkcji leków czy w zwalczaniu chorób nowotworowych.

Bakteria, którą wykorzystano do eksperymentu posiadała tylko jedną parę X-Y.
Nie jest jeszcze wiadome jak zachowałyby się komórki zawierające większą liczbę takich par. Eksperci nie wiedzą również jak długo bakteria ta byłaby w stanie przeżyć. Dane zawarte w opublikowanym artykule informują jedynie, że użyta do eksperymentu bakteria E.coli w ciągu 15 godzin pomnożyła się 24 razy. Naukowcom nie udało także do tej pory ustalić do czego komórki wykorzystywałyby sztuczne nukleotydy przy budowie białek. Wymaga to prowadzenia dalszych prac inżynierów genetycznych. Niemniej jednak rezultaty eksperymentów kalifornijskich naukowców mogą być dobą wskazówką co do kierunku wykonywania badań.

Oceń