Уже неоднократно в СМИ встречались сообщения о том, что в привычные представления про эволюцию снова вносятся коррективы. В этом отношении самым тяжелым оружием выступают генетики, и их заключения порой действительно революционны. Так, ученые института Scripps Research сделали некоторую модификацию уже существующего организма – кишечной палочки Escherichia coli (болезнетворной бактерии, которая обитает в ЖКТ млекопитающих). Создание, которое вышло из научной лаборатории, можно смело назвать новой формой жизни.

Возможности нового открытия

Дело в том, что в генетическом коде этого существа не 20 аминокислотных остатков, как у подавляющего количества естественных белков, а 21. Для ученых основной интерес представляет возможность эксплантации нестандартных аминокислот в другие вещества, что было бы очень полезно для медицинских исследований. К примеру, к определенным белкам, которые используются в терапевтических целях, нужно добавлять различные химические группы, такие как цитотоксичные молекулы, соединения с поперечной связью, полимеры.

Технология, которая используется специалистами Scripps, может быть задействована и в биомедицинских исследованиях. Например, аминокислоты, в которых содержатся флуоресцентные группы, можно применять для того, чтобы метить определенные белки, а потом смотреть за их поведением и взаимодействием с другими клетками. Помимо этого, кислоты, которые связывают тяжелые металлы, гидрофобные аминокислоты и кислоты, которые содержат спиновые метки, можно использовать для зондирования белковых структур, в которые, собственно, их и вводят. А вот искусственные аминокислоты, которые содержат, к примеру, кето-группы, можно использовать, чтобы присоединять к ним дополнительные химические структуры. Это могут быть молекулы сахаров, что приведет к созданию новых лекарств на белковой основе.

Двадцать первая аминокислота

Бактерия с 21-й аминокислотой сама может вырабатывать модифицированные белки, и создать ее Шульцу удалось благодаря наличию избыточности генетического кода. Это происходит из-за того, что существует большее количество кодонов, чем чисто используемых аминокислот. Вообще известно только 64 способа их формирования (любая трехзначная комбинация букв УАГ, УТЦ, АЦГ и т.п.), некоторые из лишних кодонов природа использует – часть их них будет кодировать одни и те же кислоты, в то время как 3 из 64 кодов кислот не кодируют вообще. Именно они имеют настолько важное значение – когда рибосома натыкается на подобный несмысловой кодон, они от иРНК отделяется, и синтез останавливается. Потому такие кодоны называют также стоп-кодонами, один из них (янтарный стоп-кодон) и сыграл свою роль в исследованиях Шульца.