Teadlased on loonud geneetilise teabe kunstliku kandja

Looduslike geneetilise informatsiooni kandjate DNA ja RNA alternatiiviks on laboris sünteesitud ksenonukleiinhapped, mis on võimelised edastama geneetilist informatsiooni. Neid saab "suunatud evolutsiooni" abil muuta mitmesugusteks bioloogiliselt kasulikeks vormideks ja kasutada biosensoritena.

Rahvusvaheline teadlaste rühm Ameerika Ühendriikidest, Inglismaalt, Belgiast ja Taanist avaldas ajakirjas Science news oma sünteesitud molekulid, millel on kõik võimalused toimida RNA ja DNA alternatiivina.

Küsimus, kas sellised alternatiivid on olemas, on pikka aega olnud teadusringkondades palju uuritud ja ägedalt arutatud. Üks uuringu autoritest oli John Chapat, biosünteesi instituudi teadlane (Lõuna-Arizona Ülikool).

Mitte nii kaua aega tagasi pakkus ta välja, et üks neist alternatiividest oleks treoosnukleiinhape (treoos on üks lihtsatest suhkrutest valemiga C4H8O4).

Nüüd on ta jätkanud oma katsete arendamist Euroopa töörühma osana, mis tegeleb üldisema teemaga: ksenonukleiinhapped (XNA) ehk teisisõnu võõrad nukleiinhapped, molekulid, mida looduses ei eksisteeri, kuigi sarnaselt RNA ja DNA-ga on need võimelised geneetilist teavet säilitama ja edastama.

Nüüd on see töörühm esimest korda demonstreerinud kuut sellist "ebaloomulikku" nukleiinhappe polümeeri, mille nad on välja töötanud.

Ksenoolendite loomine nende põhjal, mis korrespondentidele esimesena pähe tuleb, on endiselt liiga fantastiline ja võimatu ning uurijad pole seda muidugi isegi hinnanud.

Teadlased olid rahul sellega, mida XNA-ga tänapäeval teha saab. Selgus, et ühte neist saab suunatava evolutsiooni abil muuta kõikvõimalikeks bioloogiliselt kasulikeks vormideks.

Nii valmistati laboris muuhulgas nn nukleiinhappe aptameere – ebatavalisi keemilisi sensoreid, mis reageerivad konkreetse keemilise ühendi ilmnemisele. Tavageneetikas kasutatakse neid näiteks DNA defektide otsimiseks või selliste ühendite ilmnemisele reageerimiseks, millele nad on häälestatud vastavate geenide väljalülitamisega. Töörühma väljatöötatud ksenoaptameerid on võimelised osalema mitte ainult sarnastes geneetilistes toimingutes, vaid toimima ka nagu antikehad, leides ja sidudes sobivaid molekule suurima efektiivsusega.

John Chapat möönab, et XNA-d saab kasutada uut tüüpi diagnostika ja uute ksenobiosensorite loomiseks, mis suudavad töötada veelgi tõhusamalt kui looduslikud, kuna looduslikud ensüümikaitsjad, mis on konfigureeritud võõr-DNA ja RNA hävitamiseks, neid ei märka.

Eksperimentaalne ksenobioloogia on uus teadusharu, millega see töö on alustanud ja mis Chepeti sõnul võimaldab tulevikus luua seni ennekuulmatuid ravimeetodeid.

See ksenonukleiinhapete uuriv töö annab tõenäolise vastuse veel ühele huvitavale küsimusele, mis on kõiki geneetikuid aastakümneid piinanud: kuidas tekkisid Maal DNA ja RNA.

Eelmise sajandi lõpus said teadlased teada, et DNA tekkis suure tõenäosusega pärast vähem keerukat RNA-d, kuid nad ei mõistnud, kuidas RNA, mis on ühtlasi kõige keerulisem molekul, sai looduses tekkida. Akadeemik A. Spirin, maailma juhtiv RNA-ekspert, väitis kord, et ta pühendas sellele küsimusele kaks aastat oma elust ja sai teada, et juhuslik RNA süntees võis toimuda palju pikema aja jooksul kui kogu Universumi eluiga. Selle sündmuse tõenäosus on palju väiksem kui ahvi tõenäosus kirjutada "Sõda ja rahu".

Ühe teooria kohaselt eelnesid RNA molekulidele veelgi lihtsamad molekulid – pre-RNA, kuid sellel teoorial oli suur hulk vastuolusid, mis kõrvaldatakse, kui kujutame ette, et pre-RNA ja RNA vahel oli veel üks vahendaja – mingi ksenogeneetiline aine – ksenonukleiinhape.

See vahendaja võiks Chepeti sõnul absoluutselt olla tema armastatud treoosnukleiinhape (TNA).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]