Ученые сократили генетический код кишечной палочки: зачем это нужно

Произошел «терпеливый прорыв» в биотехнологии: изменение привело к созданию нового штамма бактерии E. coli, устойчивого к вирусам и способного к синтезу новых веществ.

ДНК почти всего живого на Земле содержит множество избыточных элементов. Ученые долгое время задавались вопросом, служит ли это какой-то цели или это просто остатки эволюционных процессов.

И ДНК, и РНК состоят из кодонов — последовательностей из трех нуклеотидов, которые либо предоставляют информацию о том, как сформировать белок с определенной аминокислотой (смысловые кодоны), либо посылают клетке сигнал остановки во время синтеза белка (стоп-кодоны).

Всего существует 64 возможные комбинации кодонов, и эти комбинации универсальны для всех живых организмов. Но некоторые из них избыточны. Для работы клетки доступно всего 20 аминокислот, и 61 из 64 кодонов задействован в синтезе белка, а 3 используются в качестве стоп-сигналов. С математической точки зрения избыточность велика и не оправдана.

Некоторые исследования предполагают, что такая особенность призвана предотвратить мутации в ДНК. Однако сокращение генетического кода некоторых организмов путем удаления ненужных частей также может быть полезным. В 2019 году группа ученых сократила геном кишечной палочки (Escherichia coli) с 64 кодонов до 61, внеся в геном 18 214 изменений. Полученную версию они назвали Syn61, и эта вирусоустойчивая бактерия используется для создания более надежных лекарств и производства новых материалов.