Исследователи расширили генетический код целого животного

Исследователи Себастьян Грайсс и Джейсон Чин из Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям в Кембридже успешно модифицировали ДНК нематоды, заставив её создавать 21-ю аминокислоту, которая затем естественным образом реплицировалась во всём черве. Результат, описанный в их статье в Journal of the American Chemical Society, представляет собой первое в истории животное с искусственной информацией, встроенной в его генетический код.

Созданный белок светится ярко-красным под ультрафиолетовым светом, заставляя все 1000 клеток 1-миллиметровой нематоды Caenorhabditis elegans светиться, как гирлянда, под микроскопом, что доказывает успех процедуры.

Обычно все живые организмы используют только 20 аминокислот. В данном случае исследователи изменили ДНК нематоды (которая определяет сборку аминокислот в белки) так, что она стала создавать 21-ю. Ранее подобное удавалось осуществить только с простой бактерией (в Институте Скриппса десять лет назад, где д-р Чин был частью другой команды). Методика работает путём манипуляции одной из «букв» ДНК — A, C, G или T — так, что клетки интерпретируют её как инструкцию для производства ранее неизвестной аминокислоты.

Эти результаты считаются преобразующим событием в микробиологической науке, поскольку они предполагают, что теперь станет возможным создавать множество новых аминокислот и белков у животных, ограниченное лишь воображением. Ожидается, что первоначально такие белки будут чувствительны или реактивны к свету, что позволит исследователям вызывать или контролировать эффекты у животного простым освещением. Подобные эксперименты были бы поистине новаторскими, поскольку, в отличие от предыдущих попыток воссоздать природные явления, новые исследования в этой области могут привести к созданию новых типов биологии животных.

Грайсс и Чин планируют далее совместно найти способ контролировать нейронные клетки в мозге нематоды, чтобы направлять поведение животного с помощью простых лазерных вспышек.