"Ошибка природы": ученые открыли новый механизм создания ДНК
Ученые из Университета Бристоля в Великобритании предложили теорию проектирования ДНК с помощью процесса, который ранее считали ошибкой природы. Метод "дудлинга" позволяет создавать сверхдлинные цепи ДНК без копирования действующих образцов.
Об этом информирует РБК-Украина, ссылаясь на научное исследование, опубликованное в профессиональном вестнике Nature Communications.
Что такое "дудлинг" ДНК?
Десятилетиями биологи считали, что ферменты (полимеразы) могут строить ДНК только по готовому шаблону. Однако иногда они "отклоняются" от инструкции и создают произвольные цепи - именно этот процесс назвали "дудлингом" (от англ. doodling - рисование загогулин).
Ранее это считали биологическим курьезом, однако новое исследование доказало
Исключительную длину: с помощью "дудлинга" ученые смогли создать цепи длиной до 85 364 нуклеотидов ("кирпичиков", из которых построены молекулы ДНК и РНК).
Для сравнения, обычный химический синтез позволяет создать лишь около 200 звеньев.
Отсутствие шаблона: ученым больше не нужно иметь существующий образец ДНК, чтобы сконструировать что-то новое.
Как это изменит биоинженерию и большую фарму?
Контролируемый "дудлинг" может превратить разработку лекарств из "игры в лотерею" в точный инженерный процесс. Вместо того, чтобы проверять тысячи соединений, ученые смогут проектировать ДНК-последовательности для борьбы с конкретными вирусами или раковыми клетками.
"ДНК содержит генетическую информацию, которая является ключевой для всей жизни на Земле. Она работает как набор инструкций для клеток: помогает им синтезировать нужные молекулы, строить собственные внутренние структуры и координировать различные процессы внутри организма", - объясняют ученые.
"В то же время до сих пор остается открытым вопрос, как именно биологическая информация может возникать "с нуля", - добавляют они.
Главные преимущества технологии
Персонализированная терапия: создание препаратов, которые соответствуют метаболизму и иммунному ответу конкретного пациента. В будущем это минимизирует побочные эффекты.
Сверхточная диагностика: метод позволяет отфильтровать "шум" при тестировании, что сделает ранние скрининги на рак и инфекции значительно надежнее.
Развитие CRISPR (редактирование генома): технология поможет быстрее строить сложные генетические конструкции для точного редактирования генома.
Хотя внедрение метода в живые клетки все еще считается сложной задачей (живые организмы до сих пор пытаются удалить "нешаблонную" ДНК как ошибку), ученые уверены, что это лишь вопрос времени.