23.03 - 12:08

Создано пять новых видов нуклеиновых кислот


 

Удалось осуществить перенос генетической информации между ДНК и несколькими видами новых нуклеиновых кислот, собранных на иной углеводной основе. Нуклеиновых кислот немного: если отбросить пространственно-структурные разновидности и сосредоточиться только на химическом строении, мы останемся с двумя хорошо известными ДНК и РНК.

Для хранения генетической информации подходят обе, хотя подавляющее большинство организмов для этой цели использует ДНК. Исследователям из Кембриджа (Великобритания) удалось добиться выдающегося прорыва.

Обе представляют собой полимеры из нуклеозидтрифосфатов — азотистых оснований, которые выступают в роли генетических «букв», соединённых с сахаром рибозой или дезоксирибозой с довеском в виде остатка фосфорной кислоты. Углеводы и фосфаты образуют так называемый сахарофосфатный остов.

Строение нуклеиновых кислот позволяет проделывать с ними особенные молекулярные операции, которые и лежат в основе жизни. ДНК и РНК могут быть скопированы: на шаблоне одной нуклеиновой кислоты синтезируется другая. На ДНК могут быть построены как ДНК, так и РНК, и на РНК могут быть построены как ДНК, так и РНК. И вот уже примерно двадцать лет ведутся споры о том, могут ли нуклеиновые кислоты существовать с чем-то помимо рибозы или дезоксирибозы. Можно ли сделать молекулу, которая будет нести некую информацию и которую можно будет копировать, но при этом у неё будет другая структурная основа?

Такие предполагаемые нуклеиновые кислоты назвали XNA — ксенонуклеиновыми кислотами. В 2000 году удалось создать одну такую XNA, с треозой вместо рибозы и дезоксирибозы. Полученная ТНК комплементарно соединялась с ДНК и даже могла образовывать характерную двойную спираль.

Исследователям из Кембриджа (Великобритания) удалось добиться в этом смысле выдающегося прорыва: в статье, опубликованной в журнале Science, они сообщают о пяти новых видах нуклеиновых кислот. Смысл работы был, однако, не в том, чтобы просто создать новых диковинных молекулярных монстров, а в том, чтобы проверить возможность переноса информации между молекулами разных типов. Возможны ли в принципе процессы репликации и транскрипции на других матрицах — или же упомянутая ТНК есть всего лишь хитроумное исключение? Учёные, работавшие с ДНК-полимеразами серных бактерий, путём биоинженерных манипуляций так модифицировали эти белки, что те стали способны переносить информацию с ДНК на ксенонуклеиновые кислоты и обратно. В качестве углеводных «костей» для таких молекул были использованы пятиуглеродная арабиноза (АНК), ангидрогекситол (ГНК), 2’-фторарабиноза (ФАНК), циклогексен (ГеНК) и один из аналогов обычной рибозы. Шестой модификацией была известная уже ТНК на основе треозы.Итак, получены белки, которые на ДНК-шаблоне могли синтезировать какую-либо из этих шести ксенонуклеиновых кислот. Точно так же информацию можно перевести из ксенонуклеинового вида в обычный, ДНК-вид. Точность копирования при этом составляет 95% и выше. Пока что исследователям не удалось добиться того, чтобы на одной, например, ГНК синтезировалась другая ГНК: для этого всё равно понадобится ДНК-посредник. Однако показано другое: спустя несколько раундов взаимного превращения ангидрогекситоловой нуклеиновой кислоты в ДНК и обратно было отобрано несколько молекул ГНК, которые обладали наибольшим сродством к некоторым белкам. То есть имела место настоящая молекулярная эволюция, направляемая, правда, руками исследователей.

Тем не менее это выдающийся аргумент в пользу того, что передача наследственной информации и эволюция могли происходить и с иными химическими структурами, не только с ДНК и РНК. Существует известная проблема возникновения этих наследственных молекул в эволюции: считается, что их структура идеально подходит для эволюционно-генетических дел и одновременно слишком сложна, чтобы вот так сразу возникнуть в праисторическую эпоху. Новые же данные ясно показывают, что в незапамятные времена эволюция вполне могла выбирать из целого набора как сложных, так и простых молекул, любая из которых способна была хранить и передавать информацию.

Усложнение химического строения могло идти среди набора «генетически компетентных» структур.Но даже если забыть о тайнах возникновения жизни, новые нуклеиновые кислоты могут весьма и весьма пригодиться в биотехнологии и медицине. Хотя эти молекулы могут иметь сродство к биологическим мишеням, к белкам и РНК, сами они совершенно незнакомы ни одному ферменту.

Это значит, что ксенонуклеиновые кислоты необычайно устойчивы: попав в клетку, они способны оставаться в нерасщеплённом состоянии очень долгое время. Об их устойчивости можно судить, например, по тому, что ГНК оставалась целой и невредимой после часового пребывания в сильнокислом растворе; обычная ДНК в тех же условиях быстро расщеплялась. Лекарства и вакцины, укреплённые такими «вечными» ксенонуклеиновыми кислотами, могут стать в несколько раз более эффективными, не требуя при этом гигантских концентраций действующего вещества. Подготовлено по материалам ScienceNews.

news.gradusnik.ru

 

Ключевые слова:
Читайте также:

Как улучшить состояние кожи

Если вам не понаслышке знакомы такие состояния кожи, как экзема, псориаз и сыпи, то вы наверняка знаете, что стероидные крема не приносят продолжительного эффекта и имеют побочные воздействия. Какие натуральные методы способны уменьшить симптомы болезни?
Подробнее »»

Методики эстетической медицины

Эстетическая медицина позволяет производить коррекцию внешних данных людей, лечить заболевания кожи, ногтей, волос с помощью разнообразных медицинских процедур и методик
Подробнее »»

Стала известна истинная причина анорексии

Ученые сравнили ДНК 17 000 пациентов с анорексией и 55 000 здоровых людей
Подробнее »»

Стало известно, чем болеют президенты самых влиятельных стран мира

Дональд Трамп
Одиозный политик, пришедший к власти в пожилом возрасте, успел нажить несколько диагнозов.

Подробнее »»

Как подготовить ребенка к успешной учебе?

Широко известно, что ребенок, который способен сохранять внимание на протяжении всего урока гораздо легче усваивает учебный материал и затрачивает меньшее количество времени на подготовку домашнего задания.
Подробнее »»

Читайте также:
23.07 - 20:07

Положительное воздействие домашних животных на здоровье

Спросите любого владельца кошки и он расскажет вам насколько положительно любимый питомец влияет на качество его жизни.
Подробнее »»

23.07 - 19:39

Монстр по соседству: 20 невероятно гадких бытовых привычек 

Странно, но мужчины жалуются на скверное поведение женщин в быту гораздо чаще, чем наоборот. Может, дамы просто более толерантны?
Подробнее »»

23.07 - 19:07

Найден новый способ борьбы с вредными привычками

Организаторы эксперимента проанализировали места жительства участников и их образ жизни
Подробнее »»

23.07 - 18:08

Диетолог назвала продукты, которые можно есть перед сном

Употреблять пищу на сон грядущий врачи не рекомендуют, но что делать, если вы поздно пришли домой?
Подробнее »»

23.07 - 17:04

5 причин пить чайный гриб

Комбуча (чайный гриб) – ферментированный чай, достаточно известный в наши дни. Напиток впервые приготовлен в Китае в 3 веке до нашей эры.
Подробнее »»

23.07 - 16:26

Продукты питания против атеросклероза

Вредные выбросы оказывают воздействие не только на окружающую среду, но и на здоровье сердца. Они приводят к развитию атеросклероза, и есть продукты питания, которые помогут бороться с этой проблемой.
Подробнее »»

23.07 - 16:01

Певица Ассоль выходит замуж

Церемония свадьбы состоится 19 сентября.
Подробнее »»

23.07 - 15:35

Признаки, которые выдают алкоголика

По данным ВОЗ, в мире 140 миллионов алкоголиков.  И большинство из них не лечатся. Есть несколько признаков того, что выдает алкоголика.
Подробнее »»

23.07 - 15:03

Mini подарит новую экологичную жизнь самой крошечной модели

Концептуальный хэтчбек Mini Rocketman длиной 3,4 метра впервые увидел свет ещё в 2011 году – но тогда до серийного производства дело так и не дошло.
Подробнее »»

23.07 - 14:01

Польза времяпровождения в одиночестве

Человек – существо социальное. Однако это совершенно не значит, что он должен проводить всё своё время среди полчища друзей, знакомых и других людей. Это касается как интровертов, так и экстравертов.
Подробнее »»

23.07 - 13:08

Обнаружена удивительная для организма польза солнца

Ученые выяснили, что солнце не только способствует выработке витамина D.
Подробнее »»

23.07 - 12:23

Врачи рекомендуют пить чайный квас

Медики рекомендуют употреблять в пищу чайный квас. Ему приписывают множество полезных действий – от снижения кровяного давления до понижения уровня холестерина в крови.
Подробнее »»

23.07 - 12:04

Назван оптимальный для здорового образа жизни напиток

Учёными проведено исследование полезных качеств многим знакомого растения топинамбура, а точнее — его плодов.
Подробнее »»

23.07 - 11:34

Помощь близко: 7 основных признаков, что Вселенная вас услышала 

Вы замечали когда-нибудь, что стоило лишь вам направить все силы (и энергию) на реализацию каких-то желаний, как через какое-то время они исполнялись (возможно, не совсем в том виде, в каком вы просили, но все же).
Подробнее »»

23.07 - 11:06

Черимойя – сладкий фрукт Южной Америки

Этот сочный фрукт по вкусу напоминает заварной яблочный крем. Мякоть плода становится коричневой при созревании, фрукт не хранится в течение длительного времени, так как сахар в нём начинает бродить.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...