Научници за првпат го намалија генетскиот алфабет на животот на само 57 кодони, создавајќи синтетичка бактерија со најмодифициран геном на Земјата.

Што се кодони?

Кодоните се основни единици на генетскиот код и функционираат како „зборови“ во „генетичкиот јазик“, кој рибозомите го „читаат“ за да состават протеински ланци. Секој кодон е низ од три нуклеотиди на молекулата на гласничката РНК (mRNK). Тие одредуваат каде ќе се постави конкретна аминокиселина во процесот на синтеза на протеини во клетката, со што претставуваат основна единица на генетското кодирање.

„Syn57“ – најмодифицираниот организам досега

Ова достигнување доаѓа од научниците на „Medical Research Council, Laboratory of Molecular Biology“ (MRC LMB) во Велика Британија. Нивниот синтетички сој, наречен Escherichia coli Syn57, е конструиран така што функционира користејќи само 57 од стандардните 64 кодони, кои вообичаено управуваат со целиот живот.

Во природата, 64 кодони даваат инструкции за составување на 20 аминокиселини во протеини. Но, бидејќи многу кодони се преклопуваат во функцијата, во системот постои вишок. „Syn57“ ги елиминира дел од тие дупликати, со што го надминува претходниот рекорд од 61 кодон.

Геном напишан од нула

За да се постигне ова намалување, британските научници отстранија четири од шесте кодони за аминокиселината серин, два од четирите за аминокиселината аланин и еден стоп-кодон. На местата каде што се појавувале, тие беа заменети со синонимни кодони. Тоа бараше повеќе од 101.000 прецизно планирани измени, дизајнирани компјутерски во фрагменти од по 100 килобајти, пред да бидат споени во целосен геном.

Фрагментите внимателно се тестираа во живи бактерии за да се избегнат фатални грешки, а потоа беа обединети во финален синтетички организам.

„Минуваме низ периоди кога се прашувавме: Ќе биде ли ова ќорсокак или можеме да истераме до крај?“, изјави синтетичкиот биолог Весли Робертсон, еден од главните автори на истражувањето, во интервју за „The New York Times“.

Значење и иднина

Тимот од „MRC LMB“ нагласи дека „Syn57“ има повеќе простор за вметнување на дополнителни неконвенционални аминокиселини, што отвора големи можности за проширување на генетскиот код. Тоа ќе им овозможи на научниците да развиваат иновативни синтетички полимери и макроцикли.

Дополнително, „Syn57“ би можел да биде отпорен на вирусни инфекции, бидејќи неговиот модифициран код би бил „нечитлив“ за вирусите што се обидуваат да ја преземат клеточната продукција на протеини.

„На тој начин можеме да спречиме протекување информации од нашиот синтетички организам“, вели Робертсон.

Авторите во заклучокот наведуваат дека ова истражување покажува како синтезата на геномот може да ги помести генетските секвенци на организмите во нови области – до кои природниот живот можеби никогаш не би имал пристап.

Студијата е објавена во научното списание „Science“.