Nauja DNR redagavimo technologija atveria kelią atsparių organizmų kūrimui

Šiuolaikinė genetika žengė žingsnį į priekį, pristatydama genetinio kodo perrašymo srautiniu būdu metodą. Naudodami šią technologiją, mokslininkai galėjo modifikuoti E. coli DNR, pakeisdami tam tikras kodo dalis alternatyviomis. Šis metodas ne tik leidžia giliau ištirti genomo veikimą, bet ir priskirti naujas funkcijas anksčiau „išmestoms“ sekoms.

DNR yra tam tikras tekstas, parašytas keturiomis raidėmis: A, T, G ir C. Jų deriniai sudaro kodonus, kurie savo ruožtu lemia aminorūgštis, iš kurių gaminami baltymai. Tačiau sistemoje yra pertekliškumo: kodonų yra daugiau nei aminorūgščių. Būtent šią savybę mokslininkai nusprendė išnaudoti, kad pakeistų vadinamuosius stop kodonus – signalus, skirtus baltymų sintezei nutraukti.

Dauguma organizmų turi tris stop kodonus – TAG, TAA ir TGA. Savo eksperimente tyrėjai pakeitė visas 314 TAG sekas E. coli genome TAA. Norėdami tai padaryti, jie susintetino DNR fragmentus su norimomis modifikacijomis ir įvedė juos į ląsteles naudodami elektros iškrovas. Tada bakterijos buvo sukryžmintos, o tai leido visas modifikacijas sujungti vienoje ląstelėje.

Sėkmingai atlikę šį žingsnį, mokslininkai ištrynė geną, kuris atpažino senąjį TAG stop kodoną. Tai leido bakterijoms interpretuoti šią seką kitaip, pavyzdžiui, kaip naujos aminorūgšties kodą. Dirbtinės aminorūgštys ir fermentai, galintys jas nuskaityti, jau yra sukurtos, todėl šis metodas yra ypač perspektyvus.

Pagrindinis naujojo metodo privalumas yra galimybė sukurti organizmus su unikaliu genetiniu kodu. Tokios ląstelės bus atsparios virusams, nes virusų mechanizmai yra susieti su standartine baltymų sintezės sistema. Tai atveria plačius medicinos, farmakologijos ir biotechnologijų horizontus.

Genetinio kodo perrašymas yra ne tik fundamentalus mokslinis proveržis, bet ir praktinis pagrindas ateičiai, kai bus galima sukurti virusams atsparius mikroorganizmus, sintetinti naujus baltymus ir netgi pakeisti gyvųjų sistemų veikimą. Technologijos turi potencialą pakeisti mūsų supratimą apie tai, kas įmanoma biologijoje, ir priartinti žmoniją prie kontroliuojamo gyvųjų formų dizaino.