Короткие фрагменты ДНК

Короткие фрагменты ДНК можно использовать в качестве двоичной единицы измерения информации для хранения памяти в живых клетках – это достижение американских ученых может найти применение в синтетической биологии.

Для демонстрации вычислительных возможностей ДНК биоинженеры из Стенфордского университета (Stanford University) использовали два природных фермента, интегразу и эксцизионазу.
Короткие фрагменты ДНК
Эти ферменты обеспечивают встраивание и вырезание вирусного генетического материала в ДНК бактерий. В экспериментах авторов статьи в последнем номере Трудов Национальной академии наук (PNAS) США эти ферменты постоянно меняли ориентацию искусственных фрагментов ДНК на хромосоме кишечной палочки с одной на противоположную, имитируя таким образом кодирование двоичным кодом. "Когда кусочек ДНК имеет одну ориентацию, это ноль, когда противоположную – это единица", - поясняет один из авторов Пакпум Субсунторн (Pakpoom Subsoontorn). “Программированное хранение данных в ДНК живых клеток может оказаться невероятно мощным инструментом для изучения рака, старения, развития организмов и даже сохранения среды обитания”, - считает главный автор статьи Дрю Энди (Drew Endy).

Созданную систему обращения ориентации фрагментов ДНК ученые назвали модулем "рекомбиназно адресуемых данных"(recombinase addressable data, RAD), поскольку в этом процессе с ДНК происходят изменения, подобные тем, что имеют место в природном процессе рекомбинации, или обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения разных молекул. Она была использована для модификации участка ДНК бактерии, который служил генетическим индикатором: при определенной ориентации вставки запускался процесс синтеза флуоресцентного белка, обусловливающего свечение микроба в ультрафиолетовом свете. Для того чтобы добиться слаженной работы двух ферментов системы в одной клетке ученые провели 750 экспериментов, в результате которых был подобран правильный баланс концентраций этих белков. Модуль протестировали в отдельных микробных клетках, которые прошли более 100 делений — ферментативная система переключения ориентации ДНК продолжала работать беспербойно. Эту возможность можно использовать, например, для того, чтобы установить, сколько делений пройдено клеткой, и на основании этого попытаться предотвратить превращение клетки в раковую, "отключив" механизм деления. Новые горизонты открываются перед синтетической биологией. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества "Поиск".
×

По теме Короткие фрагменты ДНК

Возбудители гонореи содержат в себе фрагменты ДНК человека

Бактерии-возбудители гонореи, одной из самых распространенных венерических...
Журнал

В Египте найдены фрагменты гигантской статуи Аменхотепа III

Неподалеку от египетского Луксора на западном берегу Нила археологи обнаружили...
Журнал

Фрагменты каменных орудий

Фрагменты каменных орудий, найденных в Грузии, предполагают, что Homo erectus...
Журнал

Короткие отпуска

Ученые из Швеции неумолимы - те, кто предпочитает брать отпуск не целиком, а...
Журнал

Короткие СМС

Женщины пишут более экспрессивные и длинные SMS, чем мужчины, говорится в...
Журнал

Короткие тренировки

Ученые из Университета Макмастера (Канада) выяснили, что короткие, интенсивные...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Высшая релаксация
Как заставить себя медитировать?