V genetické abecedě přibyla další čtyři písmena, lidstvu to přináší nové možnosti.

V genetické abecedě přibyla další čtyři písmena, lidstvu to přináší nové možnosti. | zdroj: livescience.com


Vědci vytvořili novou DNA se čtyřmi písmeny navíc

TÉMATA: genetika | dna | genetický kód | život | biologie | věda | výzkum

user-avatar

Yvonne K.

26. 09. 2019 | 09:00

Před pár miliony lety se čtyři substance spárovaly v elegantní dvojité šroubovici DNA, která je nezbytná pro vývoj života na Zemi. Šlo však o jediné hráče, anebo tu mohou být i ještě další, schopní rovněž aktivovat náš genetický kód?

Všechny současné formy života stojí na jediném univerzálním genetickém kódu založeném na čtyřčlenné "abecedě" – adeninu (A), thyminu (T), guaninu (G) a cytosinu (C). Fyzicky představují jednotlivá písmena kódu takzvané báze – molekuly přilepené k hlavní kostře DNA. Tento počet stavebních kamenů života vědci nedávno zdvojnásobili tím, že ke čtyřem základním bázím přidali synteticky vyrobené báze označované písmeny P, B, Z a S. Poprvé tak vytvořili zbrusu nový druh DNA sestávající z osmi písem. Dali jí jméno “hachimoji” – podle japonského ekvivalentu pro osm písmen. "Zvýšením počtu písmen na osm se značně zvýšila rozmanitost sekvencí DNA," okomentoval to biolog Ichiro Hirao.

Vědci poté provedli řadu pokusů, aby si ověřili, zda nová šroubovice je schopná podporovat život. “Pokud jinde v hlubokém vesmíru je život také kódován v DNA, nebude to přesně jako to, co tady máme na Zemi. Je opravdu užitečné provádět experimenty v laboratoři, abychom pochopili, jaké alternativní struktury by mohly existovat," vysvětlil Stever Benner z ústavu aplikovaného molekulárního výzkumu na Floridě.

  DNA Hachimoji

Vyrobit DNA, která ukládá informace, však nestačí. Rovněž musí mít schopnost přepsat tyto informace do RNA (ribonukleová kyselina), která zodpovídá za přečtení genetického kódu, tedy převedení informace z DNA do struktury proteinů. Za tímto účelem vědci vytvořili syntetické enzymy, které účinně kopírovaly DNA Hachimoji do RNA Hachimoji. Přitom zjistili, že RNA je schopna se poskládat do jakéhokoli tvaru L, jenž je nutný pro další přenos informace. 

Kromě toho se vlákna umělé DNA musí stáčet do známé dvojité šroubovice. I to se vědeckému týmu podařilo. Vyrobili trojkrystalové struktury Hachimoji DNA, každou s různými sériemi 8 základních sad, a ověřili si, že všechny se bezchybně zformovaly do nadčasové dvojité spirály.

“Jenže aby DNA Hachimoji podporovala život, je tu ještě pátý požadavek,” uvedl Benner. Musí být soběstačná nebo mít schopnost k samoudržitelnosti. Vědci však zastavili zkoumání této fáze z obavy, aby se umělá DNA nezapletla do genomů živých organismů na Zemi, což by představovalo biologické riziko.

Přesto podle vědců umělá DNA najde ve světě uplatnění. Autoři studie tvrdí, že jejich zjištění by mohla vést ke zdokonalenému diagnostickému vybavení, monitorování životního prostředí (jako je detekce nebezpečných virů), novým možnostem ukládání informací a inovativním lékům. Osmimístná genetická abeceda uloží více informací a konkrétněji se váže na určité cíle. Může být například použita k vazbě na rakovinné buňky nebo antraxové toxiny či k urychlení chemických reakcí.

user-avatar

Yvonne K.

26. 09. 2019 | 09:00

> ExtraStory   |   Inzerce