 |
|
Разрабатывают искусственные строительные блоки жизни
|
| Впервые ученые из Кельнского университета (UoC) разработали искусственные нуклеотиды, строительные блоки ДНК, с несколькими дополнительными свойствами в лабораторных условиях, которые могут быть использованы в качестве искусственных нуклеиновых кислот для терапевтических целей. ДНК несет генетическую информацию всех живых организмов и состоит всего из четырех различных строительных блоков - нуклеотидов. Нуклеотиды состоят из трех отличительных частей: молекулы сахара, фосфатной группы и одного из четырех нуклеотидных оснований - аденина, тимина, гуанина и цитозина. Нуклеотиды выстраиваются в миллионы рядов и образуют двойную спираль ДНК, похожую на винтовую лестницу. Ученые из химического факультета UoC теперь показали, что структура нуклеотидов может быть в значительной степени изменена в лаборатории. Исследователи разработали так называемую треофуранозильную нуклеиновую кислоту (TNA) с новой дополнительной парой оснований. Это первые шаги на пути к созданию полностью искусственных нуклеиновых кислот с расширенными химическими функциональными возможностями. |
|
| Исследование "Расширяя горизонты пространства ксенонуклеиновых кислот: трехосновные нуклеиновые кислоты с увеличенным объемом хранения информации" было опубликовано в журнале Американского химического общества. Искусственные нуклеиновые кислоты отличаются по структуре от своих оригиналов. Эти изменения влияют на их стабильность и функционирование. "Наша треофуранозильная нуклеиновая кислота более стабильна, чем встречающиеся в природе нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, что дает много преимуществ для будущего терапевтического применения", - сказала профессор доктор Стефани Кэт-Шорр. Для исследования 5-углеродный сахар дезоксирибоза, который образует основу ДНК, был заменен на 4-углеродный сахар. Кроме того, количество нуклеиновых оснований было увеличено с четырех до шести. При замене сахара TNA не распознается собственными ферментами деградации клетки. Это было проблемой в терапии на основе нуклеиновых кислот, поскольку синтетически произведенная РНК, которая вводится в клетку, быстро разрушается и теряет свой эффект. |
| Введение TNA в клетки, которые остаются незамеченными, теперь может поддерживать эффект дольше. "Кроме того, встроенная пара ненатуральных оснований обеспечивает альтернативные варианты связывания с молекулами-мишенями в клетке", - добавила Ханна Депмейер, ведущий автор исследования. Кэт-Шорр уверена, что такая функция может быть использована, в частности, при разработке новых аптамеров, коротких последовательностей ДНК или РНК, которые могут быть использованы для целенаправленного контроля клеточных механизмов. TNA также могут быть использованы для целенаправленной транспортировки лекарств к определенным органам организма (адресная доставка лекарств), а также в диагностике; они также могут быть полезны для распознавания вирусных белков или биомаркеров. |
| Источник |
