Student World

Pokusy nějak rozšířit množinu komponent, z nichž se skládá DNA, nejsou ničím novým. Už před delší dobou proběhl experiment, při kterém byla změněna „páteř“ DNA, tedy cukerná složka. Výsledkem byla kyselina TNA (základem threóza, jež má o jeden uhlík méně než pentózy v DNA a RNA), která se však i nadále mohla párovat s DNA i sama se sebou (viz zde).
Ani pokusy o přípravu umělých bází kromě těch čtyřech používaných u DNA v přírodě (nepočítáme-li methylaci) není nová. Pokroku zde však nyní docílili vědci z kalifornského Scripps Research Institute, konkrétně biochemik Floyd Romesberg. DNA, do níž jsou vloženy dvě nové báze, je přitom i nadále replikována stávajícími enzymy.
Vědci nejprve připravili nadějných 200 kandidátů na novou bázi na základě úprav těch stávajících – u žádné z nich ale údajně příslušná chemie, tj. replikační schopnost DNA polymerázy, nefungovala. Namísto toho tedy zkusili náhodně vygenerovat obrovské množství molekul a ty pak vyzkoušet – ve zkumavce, na jako počítačovou simulaci. Tímhle „proséváním“ 3 600 molekul dostali dvě, kde již polymeráza šlapala: molekuly označované jako dSICS a dMMO2. Ještě bylo třeba provést několik úprav (například jedna z bází se přednostně chtěla spojovat do dvoušroubovice sama se sebou, ne s bází komplementární, takže dSICS bylo ještě třeba upravit na d5SICS).
O příslušné chemii toho moc nevíme, nicméně využití se už nabízí. Takováhle DNA by se mohla používat jako značka, přičemž by nás nemátla kontaminace „běžnou“ DNA. Samozřejmě se s tím dá dále hrát i v oblasti nanotechnologií (různé skládačky z DNA nebo dokonce DNA počítače). A výhledově se zde otevírají možnosti pro genetické inženýrství.

Zdroj: New Scientist

Poznámka: Zasáhnout tímhle způsobem i do živých organismů, a získat tak další stupeň variability je samozřejmě lákavé. U těchto aplikací genetického inženýrství jsme ale teprve na samém začátku cesty. DNA s novými bázemi se sice dokáže replikovat, ale zatím vůbec není známo, zda je ji nějak možno přepsat do RNA (natož přeložit do proteinu). Finální efekt by byl tedy nejspíš nulový. Plus samozřejmě zůstává problém, kde by buňka vůbec ty nové báze potřebné pro replikaci brala – příslušné biosyntetické cesty samozřejmě neexistují, d5SICS a dMMO2 by se musely dodávat externě apod.
Nejblíže praxi je samozřejmě použití jako značky, naopak u DNA počítačů se nezdá, že by se tímhle způsobem mohly vyřešit problémy, s nimiž se praktické využití této technologie potýká.

Vzoreček nových bází, jak koluje internetem:

autor Pavel Houser