Genetinis kodas 2.0: nauja operacinė gyvybės sistema

Trumpai priminsime, kad DNR grandinė sudaryta iš keturių rūšių nukleotidų sekos. Sutartiniais ženklais tokia seka gali būti užrašoma štai taip: TCAAGCATGACCGT ir t.t. Joje užkoduota informacija apie amino rūgštis, kurios sudaro baltymus. Kiekvieną amino rūgštį koduoja trys nukleotidai. Jasonas Chinas su kolegomis sugebėjo taip perprogramuoti šią sistemą, kad dabar baltymų sintezės mašina informaciją skaito po keturis nukleotidus. Tripletų kombinacijų gamtoje buvo 64. Jie kodavo 20 aminorūgščių (vieną aminorūgštį koduodavo po kelis skirtingus tripletus) arba nurodydavo ląstelei, kurioje vietoje sustabdyti sintezę. Mokslininkai praplėtė galimų aminorūgščių kodų asortimentą iki 256.

Tai reiškia, kad iš  principo bus galima sukurti gamtoje neegzistuojančių baltymų, o kartu – „pagerintų“ gyvybės formų, sudarytų iš tų baltymų molekulių. Eksperimentų metu mokslininkai įrodė, kad ši sistema veikia, nes naudojant naująjį kodą, į baltymo grandinę jiems pavyko priversti įsijungti nenatūralias aminorūgštis.

Įdomu, kad tos aminorūgštys sąveikauja tarpusavyje ir sudaro kitokias nei įprasta chemines jungtis, kurios suformuoja erdvinę baltymo struktūrą. Iš įprastinių aminorūgščių sudarytus baltymus galima denatūruoti – pažeisti jų tretinę struktūrą juos kaitinant arba keičiant terpės rūgštingumą. Būtent todėl kiaušinio baltymas verdant sukietėja. Tarp naujųjų aminorūgščių susidariusios jungtys stipresnės. Vadinasi, iš jų sudaryti baltymai būtų atsparesni išbandymams. Tokių baltymų – vaistų taip lengvai nesuardytų skrandžio rūgštys, ir jie sėkmingai pasiektų taikinį.

Toliau bus dar gražiau. Mokslininkai mano sukursią naujo tipo ląsteles, sintezuojančias visiškai naujas, tvirtesnes polimerines medžiagas (baltymai irgi yra polimerai). Tokiu būdu ir pats organizmas, sudarytas iš tokių ląstelių, taps tvirtesnis, sugebės prisitaikyti prie kur kas atšiauresnių aplinkos sąlygų. Galima įsivaizduoti, jog po tokios modifikacijos gims neperšaunami, šalčio nejaučiantys iksmenai supermenai, kuriuos iki šiol buvo galima pamatyti tik kino ekranuose.

Kiti mokslininkai pripažįsta, jog tai labai svarbus pasiekimas, dar labiau paskatinsiantis sintetinės biologijos plėtrą.