Jak mnozí mohou vědět z filmu GATTACA, veškerá DNA je složena z nukleotidů obsahujících jednu ze čtyř bází: A, C, G a T. Tato písmena jsou „modrotiskem“ života, který se vyvinul v průběhu miliard let a spárováním vytvořil Charakteristická struktura dvojité šroubovice DNA. Ale jak Sarah Kaplan reportuje pro The Washington Post, vědci přidali dvě nová písmena do krátké abecedy DNA, čímž vytvořili bakterie, které dokážou syntetizovat aminokyseliny, které normálně nevytvářejí živé organismy.
Podle Associated Press byli v roce 2014 vědci jako Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii schopni přidat dvě nové báze, nazvané X a Y, do DNA laboratorního kmene bakterií E. coli. Jak uvádí Kaplan, tyto bakterie byly nestabilní a po několika dnech ztratily své X a Y.
Začátkem tohoto roku byl tým konečně schopen vytvořit stabilní formu této modifikované bakterie - ale aktualizovaná verze stále nemohla používat své syntetické báze, uvádí Ewen Callaway v Nature . V posledním experimentu však E. coli dokázala použít svou rozšířenou abecedu k vytvoření nepřirozených aminokyselin, které se kombinovaly s ostatními a produkovaly zářící zelené proteiny. Výzkum se objevuje v časopise Nature .
Podle AP jsou to stále časné dny, ale cílem tohoto typu programování umělé DNA je vytvořit organismy schopné produkovat sloučeniny, které mohou mít širokou škálu účelů, včetně značkových léků nebo biopaliv. Možná by vědci mohli vytvořit organismy schopné napadat rakovinné buňky nebo vysát olejové skvrny.
Jak uvádí Callaway, čtyři přirozeně se vyskytující DNA báze mohou kombinovat 64 64 třípísmenných párů, také známých jako kodony, recept na aminokyselinu. Ale protože několik různých kodonů vytváří stejnou aminokyselinu, tvoří pouze 20 aminokyselin základ pro téměř všechny bílkoviny v přírodě. Přidání páru bází XY do systému by mohlo do směsi přidat dalších 100 aminokyselin.
"Je to vlna přední věci; to je špička vědy, “říká Kaplanová z University of Texas v biochemikovi Austin Andrew Ellington. "Učíme se lépe konstruovat živé systémy."
Tým Scripps není jediná skupina pracující na syntetické DNA. Callaway uvádí, že vědci upravili DNA základny od roku 1989 a že vědci z Institutu bioinženýrství a nanotechnologie v Singapuru vytvořili podobný systém ve zkumavkách, nikoli v živých buňkách.
Ne každý je přesvědčen, že tým udělal průlom. Steve Benner, biochemik z Nadace pro aplikovanou molekulární evoluci, říká Kaplanovi, že si myslí, že přirozená DNA z E. coli produkuje aminokyseliny, i když má cizí DNA ve směsi. Ale Floyd Romesberg, vedoucí výzkumné laboratoře v Scripps, kde se práce provádí, počítá s tím, že zářící zelený protein je důkazem toho, že E. coli používá báze X a Y k produkci nepřirozené aminokyseliny. Callaway poukazuje na to, že jiní kritici si myslí, že způsob, jakým se základny X a Y lepí - metoda podobná způsobu, jak se tukové shluky dohromady - není dostatečně stabilní, aby tento typ systému rostl komplexněji.
I když tato konkrétní metoda nevede k revoluci návrhářských léků, experiment zvyšuje možnost, že by mohly existovat alternativní formy života založené na podobném, ale odlišném systému typu DNA. "Naznačuje to, že kdyby se život vyvíjel jinde, mohl by tak učinit s použitím velmi odlišných molekul nebo různých sil, " říká Romesberg Antonio Regalado na MIT Technology Review. "Život, jak víme, nemusí být jediným řešením a nemusí být tím nejlepším."
