Поиск по сайту
Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение».
Другие книги: «Познай себя», «Основы адаптологии» и «Вне привычного».
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2696
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://science.compulenta.ru/684201/.

Можно ли дополнить генетический алфавит?

Автор: Кирилл Стасевич

Выяснено, как могут сочетаться в двуспиральной ДНК неканонические искусственные азотистые основания.

Канонические пары оснований в двух цепях ДНК (сверху вниз): аденин–тимин (справа), гуанин–цитозин, аденин–тимин, гуанин–цитозин (рисунок <noindex><a target=_blank href=http://www.flickr.com/photos/quadralectics/>quadralectics</a></noindex>).

Канонические пары оснований в двух цепях ДНК (сверху вниз): аденин–тимин (справа), гуанин–цитозин, аденин–тимин, гуанин–цитозин (рисунок quadralectics).

Генетический алфавит состоит из четырёх букв — А, Т, Г, Ц, которые соответствуют четырём азотистым основаниям. Водородные силы между парами комплементарных азотистых оснований держат вместе две нити спирали ДНК. Но четыре основания, по-видимому, не предел. По мнению исследователей из Института Скриппса (США), генетический алфавит может быть дополнен новыми буквами, не нарушая при этом биологических функций ДНК.

В лаборатории Флойда Ромесберга давно колдуют над новыми азотистыми основаниями, которые можно было бы встроить в ДНК. В 2008 году здесь удалось получить такие дополнительные буквы, названные NaM и 5SICS, которые в двуспиральной ДНК стояли друг против друга и могли реплицироваться при удвоении цепей молекулы и синтезе РНК на ДНК-шаблоне. Но при этом исследователи не могли понять, почему новые искусственные основания удерживаются в ДНК. Их обнаружили, проверяя всевозможные нуклеотид-подобные молекулы на способность участвовать в процессах транскрипции и репликации. И сразу же было замечено, что, несмотря на свою эффективность, NaM и 5SICS не могут образовывать между собой те связи, которые держат классические пары генетических букв.

Уотсон-криковские взаимодействия между аденином и тимином, гуанином и цитозином долгое время считались абсолютно необходимыми для поддержания структуры ДНК. Учёные полагали, что именно такие взаимодействия направляют работу ферментов, удваивающих ДНК; без того просто невозможно было бы построить комплементарную цепь. Между тем новые искусственные основания, NaM и 5SICS, соединялись друг с другом хоть и попарно, но совершенно иным образом: одна молекула накрывала другую, и параметры взаимодействий не были жёстко фиксированы и явно отличались от канонических. Как в таком случае мог с ними работать фермент? Наткнувшись на NaM или 5SICS, ДНК-полимераза просто не знала бы, какое основание поставить ему в пару.

В статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology, исследователи рассказывают о том, что они увидели, когда попытались поближе рассмотреть комплекс фермента с нестандартной генетической буквой. Оказалось, что в активном центре фермента искусственные основания NaM и 5SICS становятся в ту позицию, которая предписана всем прочим, каноническим парам. Так что фермент может однозначно сопоставить одному неканоническому основанию другое — так же, как Т ставится в пару А, а Г — в пару Ц. По словам авторов работы, искусственные буквы удерживаются вместе гидрофобными взаимодействиями, которые и позволяют известные «вольности» во взаимном расположении молекул-напарников. Будь связи между ними более жёсткими и негибкими, они не смогли бы адаптироваться к требованиям ферментов, работающих с ДНК.

Всё это наводит на мысль, что четыре генетические буквы — это не предел и что вообще эволюционный выбор четвёрки А, Т, Г, Ц мог быть случаен. То есть жизнь теоретически может опираться на иные генетические системы; не исключено, что в будущем генетический код сам по себе может расшириться за счёт включения в него новых букв. Пока же исследователи собираются найти практическое применение своим результатам: например, в получении ДНК-подобных структур, которые подавляли бы активность каких-нибудь белков и вирусов.

Подготовлено по материалам Института Скриппса.


Обсуждение Еще не было обсуждений.


Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей сайтов-участников    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Книга «Мировоззрение»
Обобщены мировоззренческие материалы сайта Форнит в виде электронной Достижения и недостатки при Путине.
03-11-2017г.

Системное мышление и формализация
В статье показано, что такое системная модель и почему не системное исследование дает бессмысленные результаты:
Системное мышление и формализация.
24-09-2017г.

О демократии и либерализме
Надеюсь, что статья не будет красной тряпкой для верных Идее либералов и демократов, а послужит поводом для переосмысления многих интересных социальных проблем: О демократии и либерализме.
12-09-2017г.

Смерть и адаптивность
Более общим, чем естественный отбор, для личности является понятие своевременности и своеместности существования - хронотоп личности:
Смерть и адаптивность.
12-07-2017г.

Дети и политика
Что вырастит из ребенка: носитель чужих идей (робот), просто проживающее свою жизнь быдло или самобытный человек, сформировавший свое личное мнение по самым важным именно для себя вопросам: Дети и политика.
18-06-2017г.

Эвристика вероятности
Сегодня существуют методы, позволяющие даже в случае минимального жизненного опыта оценивать, насколько вероятно, что вам врут партнеры и близкие, насколько уверенно можно допускать зависимость между явлениями, в том числе, казалось бы, совершенно не связанными: Эвристика вероятности.


27-05-2017г.

Модели понимания и зависимость
В статье рассмотрена особенность субъективных моделей, негативная для адекватности понимания - зависимые состояния: Модели понимания и зависимость.
16-05-2017г.

Ненависть к несправделивости
Ненависть настолько сильное чувство и настолько имеет далеко идущие последствия, что стоит разобраться в этом психическом явлении: Ненависть к несправделивости.
19-04-2017г.

КПД политических революций
Насколько приемлемой для социума является политическая революция, суть которой многие апологеты ее необходимости для развития маскируют в самые различные формы:
КПД политических революций.
06-04-2017г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:33
Всего:468483