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Erster Organismus mit künstlichen DNA-Debüts

Anonim

Normale DNA besteht aus den Nukleotiden Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. Durch das Hinzufügen eines weiteren Paares von „Buchstaben“ (X und Y) zum genetischen Alphabet werden 172 Aminosäuren geöffnet, aus denen neue Proteine ​​gebildet werden können.

Jay Smith nach Synthorx

Eine Chimäre, in der griechischen Mythologie, ist eine Kreatur, die aus Teilen verschiedener Tiere besteht - ein außerirdisches Monster. So sehen manche vielleicht den Organismus, der von einem Team am Scripps Research Institute in Kalifornien geschaffen wurde.

Ausgehend von DNAs Komplement aus vier chemischen Nucleotiden oder „Buchstaben“ (A, T, C und G) bauten die Wissenschaftler ein völlig unnatürliches Paar von Nucleotiden zusammen, das X und Y genannt wurde. Wie im Mai in Nature berichtet, berichtete das Team fügte die beiden in eine Bakterienzelle ein, einen Stamm von E. coli. Wenn die Zelle sich reproduzierte, ihre Doppelhelix abwickelte und sie in neuen Zellen rekonstituierte, replizierten auch X und Y, wobei ihre chemische Bindung ebenso stabil war wie die Paarungen von AT und CG in der normalen Sequenz von DNA.

Der Leiter des Scripps-Teams, Floyd Romesberg, bezeichnet den Organismus als „halbsynthetisch“. Er verspricht, dass er außerhalb des Labors niemals überleben könnte, da die fremden Nukleotide, die ihrer chemischen Rohstoffe beraubt wären, schnell gelöscht würden. "Wir konzentrieren uns auf das Praktische", sagt er. „Wir versuchen nicht, neues Leben zu schaffen, sondern das Proteinpotenzial zu erhöhen. . . . Mit mehr [DNA] Briefen können Sie weitere interessante Geschichten erzählen. "

DNA kodiert Aminosäuren, die Bausteine ​​von Proteinen. Diese Proteine ​​wiederum sind die Bausteine ​​des Lebens. Die vier Nukleotide von DNA haben 20 Aminosäuren ermöglicht. Durch das Hinzufügen eines weiteren Buchstabenpaares könnten Chemiker möglicherweise 172 Aminosäuren und eine unbegrenzte Anzahl neuer Proteine ​​verwenden.

Pharmafirmen betrachten Proteine ​​zunehmend als Vorlagen für neue Medikamente. Proteinmoleküle sind jedoch viel größer als die meisten Wirkstoffmoleküle, und ihre Synthese ist ein „mühsamer, einmaliger“ Prozess, sagt Romesberg. "Es ist ein großer Vorteil, dass die Zelle das schwere Heben für Sie übernimmt."

Zellfabriken, deren DNA durch verschiedene Nukleotidkombinationen optimiert wurde, können eines Tages therapeutische Proteine ​​erzeugen, die in Kulturen gegeneinander getestet werden könnten. Romesberg nennt dies "gerichtete Evolution - Sie üben einen Selektionsdruck auf die Zellen aus, und Sie behalten diejenigen, die das tun, was Sie am besten wollen."

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