Ксеноморф

Что делать, если инопланетяне все никак не появятся на нашей планете, а исследовать их ну очень хочется? Правильно — попробовать создать их самим. При этом за основу можно взять обычных земных живых существ, которым просто следует заменить в организме некоторые вещества на аналоги тех, что встречаются на других планетах.

Нечто подобное недавно удалось международной группе ученых, в состав которой входят молекулярные биологи из Германии, Франции, Бельгии и США.

Они изготовили бактерию, в состав ДНК которой входит вещество, нигде на Земле не встречающееся. Впрочем, и в космосе оно пока что не обнаружено. Это вещество синтетическое, то есть оно изготовлено людьми, и называется 5-хлорурацил.

Известно, что информация в ДНК хранится в виде последовательности четырех азотистых оснований – гуанина (Г), аденина (А), цитозина (Ц) и тимина (Т). Они, связанные друг с другом сахаром дезоксирибозой и остатком фосфорной кислоты, образуют функциональную часть молекулы, называемую генетическим кодом.

Сочетанию из трех азотистых оснований соответствуют определенные аминокислоты — вещества, из которых состоят белки. Таким образом, вся последовательность строения любого белка записана в ДНК как цепочка, где чередуются комбинации из трех нуклеотидов.

Так вот, ученые решили создать бактерию, заменив в ее ДНК одно из азотистых оснований, а именно — тимин. В качестве "подопытного животного" была выбрана всем известная кишечная палочка (Escherichia coli).

Дело в том, что уже давно было известно, что у данного микроорганизма существуют штаммы, представители которых не могут синтезировать тимин сами и вынуждены получать его извне. И вот исследователи решили обмануть доверчивых бактерий и впарить им вместо данного нуклеотида его синтетический аналог — тот самый 5-хлорурацил.

Правда, здесь была еще одна проблема — дело в том, что это вещество в высоких концентрациях для бактерий весьма токсично. Однако биологи решили приучать кишечную палочку к этому яду постепенно.

Для начала они выращивали колонии в смеси, где присутствовал как тимин, так и 5-хлорурацил, причем в концентрациях, еще не приводящих к летальному исходу. Это способствовало ускоренной селекции — выживали лишь те формы, которые были наиболее устойчивы к данному веществу.

Затем их переносили на новую среду, где 5-хлорурацила было больше, а тимина — меньше, и т.д., до тех пор пока не удалось вырастить клетки, которым тимин был уже не нужен. Его место в ДНК прочно занял ядовитый аналог данного вещества. Это произошло через тысячу поколений бактерий после начала эксперимента.

По наблюдениям ученых, данные бактерии вполне способны нормально делиться — то есть замена одного нуклеотида не повлияла на способность ДНК к удвоению, происходящему параллельно с процессом клеточного деления. Все белки, нужные бактериям, как это ни странно, тоже вполне нормально синтезировались — значит, данная замена не повлияла на нормальную жизнедеятельность бактерии.

А вот передавать куски своей "неправильной" ДНК другим, нормальным бактериям эти инопланетяне оказались неспособны. Это вселяет оптимизм — даже если данные существа вдруг каким-то образом убегут из лаборатории, изменить геномы нормальных микроорганизмов они не смогут.

Так что ассоциации с Франкенштейном здесь неуместны. К тому же, без своей весьма питательной ядовитой среды вне лаборатории эти мутанты не проживут и суток — ведь в природе необходимый им 5-хлорурацил не встречается.

Исследователи выяснили, что исходное ДНК кишечной палочки также подверглось сильному изменению. В ней насчитали несколько сотен мутаций, которые оказались необходимыми для того, чтобы новый организм смог приспособиться к жизни в столь необычной среде.

И все они являются очень важными для бактерии — если хоть какой-нибудь мутировавший участок ДНК вернуть в исходное состояние, то бактерия сразу же погибнет.

Какова же практическая ценность данного эксперимента?

На самом деле, она огромна. Ученые полагают, что микроорганизмы, существование которых зависит от вещества, которого нет в природе и, соответственно, не представляющие ни малейшей угрозы для окружающей среды, можно с успехом использовать для производства лекарственных препаратов, биоэтанола и других химических соединений.

Кроме того, подобным способом можно будет сконструировать настоящие инопланетные микроорганизмы. Для этого следует лишь узнать, какие органические соединения, необходимые для жизни, имеются на исследуемой планете, а каких там нет.

После чего можно будет взять ту же кишечную палочку и вставить ей данные соединения в важнейшие органические молекулы. Наблюдая за ней, можно будет описать биологические процессы, которые были бы возможны в организмах обитателей данного небесного тела (если они действительно существуют).

Таким образом, даже ни разу не встретив пришельцев, люди с планеты Земля могли бы уже кое-что узнать о них. А кто предупрежден, тот, как известно, и вооружен…

И при этом можно не бояться того, что их деятельность выйдет из-под контроля человека.

Теги: бактерия, вид, днк

© www.pravda.ru