Zinātnieki ir radījuši mākslīgu ģenētiskās informācijas nesēju.

Alternatīva dabiskajiem ģenētiskās informācijas nesējiem DNS un RNS ir ksenonukleīnskābes (sintezētas laboratorijā), kas spēj pārraidīt ģenētisko informāciju. Tās var pārveidot dažādās bioloģiski noderīgās formās, izmantojot "virzīto evolūciju", un izmantot kā biosensorus.

Starptautiska pētnieku grupa no ASV, Anglijas, Beļģijas un Dānijas žurnālā “Science news” publicēja rakstu par viņu sintezētajām molekulām, kurām ir visas iespējas darboties kā alternatīvai RNS un DNS.

Jautājums par to, vai šādas alternatīvas var pastāvēt, jau sen ir bijis daudzu pētījumu un aso debašu objekts zinātnieku aprindās. Viens no pētījuma autoriem bija Džons Čapats, Biosintēzes institūta (Dienvidarizonas Universitāte) zinātnieks.

Ne tik sen viņš ierosināja, ka viena no šīm alternatīvām būtu treozes nukleīnskābe (treoze ir viens no vienkāršajiem cukuriem ar formulu C4H8O4).

Tagad viņš ir turpinājis attīstīt savus eksperimentus kā daļa no Eiropas grupas, kas strādā pie vispārīgāka jautājuma: ksenonukleīnskābēm (XNA), citiem vārdiem sakot, svešām nukleīnskābēm, molekulām, kas dabā nepastāv, lai gan tāpat kā RNS un DNS tās spēj uzglabāt un pārraidīt ģenētisko informāciju.

Tagad šī grupa pirmo reizi ir demonstrējusi sešu šādu "nedabisku" nukleīnskābju polimēru komplektu, ko tā ir izstrādājusi.

Ksenoradību radīšana uz to pamata, kas ir pirmā lieta, kas ienāk prātā korespondentiem, joprojām ir pārāk fantastiska un neiespējama, un pētnieki, protams, to pat nav novērtējuši.

Zinātnieki bija apmierināti ar to, ko mūsdienās var paveikt ar XNA. Izrādās, ka vienu no tām var pārveidot visdažādākajās bioloģiski noderīgās formās, izmantojot "virzīto evolūciju".

Tādējādi laboratorijā cita starpā tika izgatavoti tā sauktie nukleīnskābju aptamēri — neparasti ķīmiski sensori, kas reaģē uz konkrēta ķīmiska savienojuma parādīšanos. Tradicionālajā ģenētikā tos izmanto, piemēram, lai meklētu DNS defektus vai reaģētu uz tādu savienojumu parādīšanos, kuriem tie ir noregulēti, izslēdzot atbilstošos gēnus. Grupas izstrādātie ksenoaptamēri spēj ne tikai piedalīties līdzīgās ģenētiskās darbībās, bet arī darboties kā antivielas, atrodot un saistoties ar piemērotām molekulām ar visaugstāko efektivitāti.

Džons Čapats atzīst, ka XNA var izmantot, lai radītu jauna veida diagnostiku un jaunus ksenobiosensorus, kas spēs darboties vēl efektīvāk nekā dabiskie, jo dabiskie enzīmu sargi, kas konfigurēti svešas DNS un RNS iznīcināšanai, tos nepamanīs.

Eksperimentālā ksenobioloģija ir jauna zinātne, ko šis darbs ir sācis, un, pēc Čepeta teiktā, tā nākotnē ļaus radīt iepriekš nedzirdētas terapeitiskās metodes.

Šis darbs par ksenonukleīnskābēm sniedz iespējamu atbildi uz vēl vienu interesantu jautājumu, kas gadu desmitiem mocījis visus ģenētiķus: kā uz Zemes radās DNS un RNS.

Pagājušā gadsimta beigās zinātnieki uzzināja, ka DNS, visticamāk, radusies pēc mazāk sarežģītas RNS, taču viņi nesaprata, kā RNS, kas arī ir vissarežģītākā molekula, varēja rasties dabā. Akadēmiķis A. Spirins, pasaulē vadošais RNS eksperts, reiz paziņoja, ka viņš ir veltījis 2 gadus savas dzīves šim jautājumam un uzzinājis, ka nejauša RNS sintēze varēja notikt laikā, kas ir daudz ilgāks par visa Visuma dzīves ilgumu. Šī notikuma varbūtība ir daudz mazāka nekā pērtiķa varbūtība rakstīt "Karu un mieru".

Saskaņā ar vienu teoriju, pirms RNS molekulām bija vēl vienkāršākas molekulas – pre-RNS, taču šai teorijai bija liels skaits pretrunu, kuras tiek novērstas, ja iedomājamies, ka starp pre-RNS un RNS bija vēl viens starpnieks – kāda ksenoģenētiska viela – ksenonukleīnskābe.

Šis starpnieks, pēc Čepeta domām, noteikti varētu būt viņa iemīļotā treozes nukleīnskābe (TNA).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]