21 янв -. Интеграция синтетических аминокислот, не имеющихся в природе, в жизненный цикл генно-модифицированных организмов поможет молекулярным биологам уничтожить сходу 2-ух зайцев - сделать ГМО безопасными для одичавшей природы и уверить публику в безвредности продукции на их базе, пишут ученые в статьях, размещенных в журнальчике Nature.
«Синтетическая биология равномерно делает все наиболее сложные и сложные генно-модифицированные организмы, в каких мы нуждаемся для того, чтоб прокормить население планетки, для борьбы с заболеваниями и последствиями разливов нефти и остальных антропогенных катастроф. Мы должны занять наиболее активную позицию в деле обеспечения безопасного и действенного использования биотехнологий по аналогии с теми людьми, которые работали над сохранностью глобальной интернет-сети в 90 годах прошедшего века», - ведает Фаррен Айзекс (Farren Isaacs) из Института системной биологии США в Вест-Кампусе.
Айзекс и его сотрудник Джордж Черч (George Church) из Гарвардского института в протяжении пары лет работают над выращиванием различного рода синтетических организмов, чья ДНК либо белки содержат в для себя не имеющиеся в природе составляющие, и инструментов по их созданию, такие как система массового редактирования генома MAGE/CAGE.
В октябре 2013 года им удалось совершить базовый прорыв в синтетической биологии - они смогли «переписать» геном пищеварительной палочки (Escherichia coli) таковым образом, один из генетических «стоп-сигналов», заставляющий клеточку завершать сборку белка, стал кодировать несуществующую в природе аминокислоту. Благодаря этому изменению микроб не только лишь научился собирать целый ряд молекул, аналогов которых просто нет в живой среде, да и заполучил иммунитет к вирусу, в ДНК которого содержится этот сигнал.
Успешное завершение этого опыта принудила Черча и Айзекса задуматься - что произойдет, ежели схожий мельчайший организм, водоросль, растение либо животное, чей организм будет непонятен и неуязвим для большинства природных противников, сбежит из лаборатории и начнет распространяться по окружающей среде? Подобные инциденты могут привести к вымиранию видов, экологическим катастрофам и суровым дилеммам для здоровья людей.
«Если вы разрабатываете некоторый химикат, который может взорваться, вы добавляете в него стабилизаторы. Ежели кто-то собирает авто, то ему приходится устанавливать на их ремни сохранности и воздушные подушки», - приводит аналогию Черч.
По его словам, эту потенциальную мед и экологическую делему можно решить, используя те же самые искусственные аминокислоты. Как разъясняют ученые, отсутствие этих соединений в природе является обоюдоострой чертой - это не только лишь защищает генно-модифицированные организмы от вирусов, да и мешает им жить и плодиться вне стенок лаборатории, ежели эти молекулы безпрерывно расходуются в их жизнедеятельности.
Руководствуясь данной идеей, биологи модифицировали несколько главных генов бактерии таковым образом, что кодируемые ими белки содержали в для себя неординарную аминокислоту бифенилаланин. Сама амеба не может собирать молекулы этого соединения, из-за чего же отсутствие ее молекул в питательной среде быстро приводит к смерти пищеварительной палочки.
Как говорят ученые, во время тестов они вырастили около триллиона бактерий, ни одному из которых так не удалось выжить через две недельки опосля того, как ученые закончили добавлять аминокислоту в их питательную среду. По словам Черча, этот показатель в 10 тыщ раз превосходит норму Государственных институтов здоровья США для тестов с генно-модифицированными организмами.
Черч и Айзекс считают схожих бактерий новеньким феноменом для синтетической биологии и дают именовать их не ГМО, а ГПО - на генном уровне перекодированными организмами (англ. genetically-recoded organism). В отличие от ГМО, побег схожих микробов, растений и животных будет нести еще наименьшую опасность, что дозволит, как считают ученые, наиболее обширно использовать их в индустрии и науке.