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".
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

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

Я знаю или Я знаю, что я верю?
Труд Души - чем он обусловлен и как происходит