 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Химическая эволюция бактерий
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Химическая эволюция бактерий
Европейские исследователи использовали хлорированную ДНК для создания штамма Escherichia coli с «независимым» геномом. Новый геном не может быть перенесен бактериям с обычным, немодифицированным геномом. Результаты открытия позволят в будущем создать то, что исследователи называют «генетический брандмауэр».
Генетическая последовательность всех организмов на Земле основана на чередовании четырех главных азотистых оснований (аденин, тимин, гуанин и цитозин), универсальность генетического кода приводит к тому, что гены могут переноситься от одних биологических видов на другие. Этот процесс, известный как горизонтальный перенос генов, является одной из причин распространения штаммов, резистентных к антибиотикам; ряд исследователей обеспокоен, что горизонтальный перенос может привести к передаче генов, измененных с помощью генной инженерии, биологическим видам, обитающим в естественных условиях живой природы.
Возглавлявший исследование Руперт Мютцель (Rupert Mutzel) из Свободного Университета Берлина отмечает, что поскольку в новом бактериальном геноме используется отличный от универсального набор азотистых оснований, даже в случае реализации горизонтального переноса генов бактерия, «подхватившая» новый тип ДНК, быстро утеряет свою жизнеспособность.
Бактерия E. coli, в ДНК которой содержится тимин (сверху) и хлорурацил (снизу).
(Рисунок из Angew. Chem., Int. Ed., 2011, DOI:10.1002/anie.201100535)
Мютцель заявляет, что общественность требует соблюдения мер безопасности в синтетической биологии, и, по его мнению, исследование, проведенное в его группе, можно считать первым шагом в достижении этой цели.
Исследователи из группы Мютцеля ускорили эволюцию E. coli, вынудив бактерию заместить в ее ДНК тимин на хлорурацил. Для этого исследователи использовали устройство, которое позволяло E. coli перемещаться между различными питательными средами – одна из таких сред содержала тимин, а другая – хлорурацил. Медленно – цикл за циклом из питательной среды отбирались бактерии, ДНК которых содержит хлорурацил, и которые могут обходиться без тимина. Исследователи наблюдали, что первоначально эволюционировавшие клетки E. coli внешне отличались от исходных бактерий, однако постепенно их форма снова возвращалась к форме коротких стержней, типичных для E. coli, не подвергшихся мутации. Однако, по словам Мютцеля, остается открытым ответ на вопрос – можно ли считать, что «химический мутант», в основе которого лежит другой тип ДНК, еще является E. coli?
Недилжко Будиса (Nediljko Budisa) из Берлинского технологического института, недавно организовавший исследовательский кластер по работе с синтетическими бактериями, описывает подход Мютцеля как весьма элегантное решение проблемы горизонтального переноса генов.
Однако в настоящий момент нельзя сказать, что новая бактерия полностью изолирована от мира ДНК, построенных на основе аденина, тимина, гуанина и цитозиа. Если новый штамм будет содержаться в среде, содержащей тимин и не содержащей хлорурацила, может произойти «дезэволюция» и хлорурацил будет замещен на тимин.
Следующим этапом в создании «генетического брандмауэра» может быть создание организмов со структурой гена, полностью параллельной существующему миру ДНК – только в таком случае удастся избежать как параллельного переноса генов, так и возврата генетически модифицированного организма к исходному миру ДНК. Представители такого нового биологического мира микроорганизмов с альтернативной ДНК могут использоваться в биотехнологии без опасения – даже если такие микроорганизмы по какой-то причине, несмотря на все предосторожности, попадут в окружающую среду, погибнут, поскольку не смогут в ней развиваться.
Источник: Angew. Chem., Int. Ed., 2011, DOI:10.1002/anie.201100535
Источник: http://www.chemport.ru
02.07.2011 20:38 | |
|
