Переписанный генетический код позволяет бактериям отражать атаки вирусов – ученые

Новые результаты могут предотвратить утечку потенциально опасных генов из генетически модифицированных организмов.

Подробности сообщили в журнале Science.

Частично переписав генетический код бактерий, две группы исследователей обнаружили, что они могут помешать вторжению вирусов, которые должны захватить генетический механизм микробов для репликации. Это может защитить бактерии, производящие лекарства, от вирусных атак и предотвратить утечку потенциально опасных генов из генетически модифицированных организмов.

«Обе работы имеют большие технологические перспективы», – заявил биолог-синтетик Нед Будиса из Университета Манитобы.

Почти все живые существа зависят от одного и того же генетического кода. Различные последовательности из трех нуклеотидов ДНК, называемые кодонами, сообщают клетке, какую аминокислоту нужно установить в белке. Так называемые транспортные РНК, или тРНК, считывают кодоны и действуют в соответствии с их инструкциями. Каждый тип тРНК несет определенную аминокислоту, которую он добавляет к растущей цепи белка только тогда, когда распознает правильный кодон. Клетки также несут три типа стоп-кодонов, которые сообщают им, когда следует прекратить выработку белка.

Организмы разделяют этот язык генетического программирования, они могут приобретать новые способности, приобретая гены других организмов. Общий язык также позволяет исследователям вставлять человеческие гены в бактерии, побуждая клетки производить лекарства, такие как инсулин. Но универсальный генетический код оставляет клетки уязвимыми для нарушителей, таких как вирусы и плазмиды, фрагменты ДНК, которые воспроизводятся внутри бактерий и могут переносить гены между собой.

В течение многих лет исследователи пытались заблокировать этот трафик. В 2013 году биолог-синтетик Джордж Черч из Гарвардской медицинской школы и его коллеги генетически модифицировали бактерию Escherichia coli , заменив один из ее стоп-кодонов другой версией. Команда модифицировала тРНК бактерии таким образом, что когда она считывает исходный стоп-кодон — скажем, в геноме вторгшегося вируса — она устанавливает неподходящую аминокислоту, которая повреждает вирусный белок. Модифицированный микроб мог безопасно синтезировать собственные белки, но был устойчив к нескольким видам вирусов иплазмид.

Ранее "Курсор" сообщал, что ученые нашли способ, как оживить клетки организма.