GENETIKA

Stvaranje života u laboratoriji

Naučnici su prvi put u laboratoriji razvili vještačke nukleotide, građevinske blokove DNK, s nekoliko dodatnih svojstava.

DNK prenosi genetske informacije svih živih organizama i sastoji se od samo četiri različita građevinska bloka, nukleotida. Nukleotidi se sastoje iz tri karakteristična dijela: molekula šećera, fosfatne grupe i jedne od četiri nukleobaze adenina, timina, guanina i citosina.

Nukleotidi su poređani milionima puta i čine DNK dvostruki heliks, sličan spiralnom stepeništu. Naučnici s Odjeljenja za hemiju UoC-a sada su pokazali da se struktura nukleotida može u velikoj mjeri modifikovati u laboratoriji.

Istraživači su razvili takozvanu treofuranosil nukleičnu kiselinu (TNA) s novim, dodatnim baznim parom.

To su prvi koraci na putu ka potpuno vještačkim nukleinskim kiselinama s poboljšanim hemijskim funkcionalnostima.

Vještačke nukleinske kiseline se razlikuju po strukturi od njihovih originala.

Te razlike utiču na njihovu stabilnost i funkciju. "Naša trofoturnosilna nukleinska kiselina je stabilnija od prirodnih nukleinskih kiselina DNK i RNK, što donosi mnoge prednosti za buduću terapijsku upotrebu", rekla je profesorka doktorka Stefani Ket-Šor. Za studiju, dezoksiriboza od 5 molekula ugljenikovih šećera, koja čini kičmu u DNK, zamijenjena je šećerom od 4 molekula ugljenika, prenosi Sajens Dejli.

Pored toga, broj nukleobaza je povećan sa četiri na šest.

Razmjenom šećera, TNA nije stvarala enzime za degradaciju ćelije. To je bio problem s terapijama na bazi nukleinskih kiselina, jer se sintetički proizvedena RNK koja se uvodila u ćeliju brzo razgrađivala i gubila efekat. "Pored toga, ugrađeni neprirodni bazni par omogućava alternativnim opcijama povezivanja za ciljanje molekula u ćeliji", dodala je Hana Depmajer, vodeća autorka studije. Ket-Šor je sigurna da se takva funkcija može posebno koristiti u razvoju novih aptamera, kratkih DNK ili RNK sekvenci, koje se mogu koristiti za ciljanu kontrolu ćelijskih mehanizama. TNA bi takođe mogla da se koristi za ciljani transport lijekova u određene organe u organizmu (ciljana isporuka medikamenta) kao i u dijagnostici; takođe bi mogla biti korisna za prepoznavanje virusnih proteina ili biomarkera.

Preveo i priredio: S. Đurđić