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

Фрагменты каменных орудий

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

Телепатическая связь ДНК

ДНК со сходной структурой способны узнавать друг друга без помощи белков и...
Журнал

Водка меняет ДНК человека

Ты то, что ты ешь. Поэтому нам далеко не безразлично, что лежит на тарелке...
Журнал

Матери передают ДНК только через своих дочерей

Ученые долго спорили, действительно ли часто исследуемая митохондриальная...
Журнал

ДНК тест на авось

Ведущие медицинские компании США и Британии выпустили на рынок новый вид услуг...
Журнал

Электроника на основе ДНК

Об этом сообщил директор Института математических проблем биологии РАН (ИМПБ РАН...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Как защитить себя от потери энергии. Советы Далай-ламы
Ничто не вечно