Prema izvještaju predstavljenom u novom broju časopisa "Science", studija je pokazala da sposobnost DNK (Dezoksiribonukleinska kiselina) i RNK (Ribonukleinska kiselina) da prenosu nasljedne informacije nije jedinstvena. Otkriće bi moglo da ima revolucionarno značenje za budući razvoj sintetičke biologije i biotehnologije.
Ono takođe pokazuje da bi život, ako postoji negdje drugo u svemiru, mogao da bude određen evolucijom, ali ne nužno i sličnim hemijskim uslovima koji su doveli do pojave života na našoj planeti.
Naučnici već godinama pokušavaju da oponašaju funkcije DNK i RNK da bi, između ostalog, otkrili kako su one nastale u ranom periodu razvoja života na Zemlji.
Mnogi stručnjaci vjeruju da je RNK (Ribonukleinska kiselina) nastala prva, ali pretpostavljaju da je i tom hemijskom jedinjenju prethodila neka jednostavnija kiselina koja je obavljala iste funkcije.
Do sada nije bilo poznato može li neki drugi molekul učestvovati u istim procesima koji DNK i RNK omogućavaju prenošenje informacija sadržanih u njihovim bazama nukleotida (genetski kod).
DNK i RNK imaju oblik dvostruke zavojnice nalik na spiralne ljestve u kojima su prečke izgrađene od parova nukleobaza. Njihov hemijski lanac sastoji se od niza nukleotida, a svaki se nukleotid sastoji od šećera, fosfata i nukleobaza.
Vođa novog istraživanja, Filip Holiger iz Laboratorije za molekularnu biologiju "Medical Research Council"-a u Velikoj Britaniji i njegovi saradnici kreirali su šest različitih molekula sličnih DNK i RNK, tzv. ksenonukleinskih kiselina (XNK) tako što su zamijenili grupe šećera od kojih su izgrađene njihove stranice ljestava.
"Mnogi hemičari pokušavaju da stvore alternativne nukleinske kiseline i uspjeli su da modifikuju njihove baze, šećere, međutim mi smo se fokusirali na onu vrstu nukleinske kiseline koja bi zadržala sposobnost komunikacije s prirodnom DNK", rekao je dr. Holiger za časopis "Science".
Povećane šanse da u svemiru nismo sami
Obzirom da su u novom eksperimentu nukleobaze vještačke DNK ostale iste kao u prirodnim DNK i RNK, kreirani molekuli mogli su se povezati s prirodnim.
U stvaranju potpuno vještačke genetike ključno je to da sintetičke DNK i RNK mogu ne samoda prenijesu genetsku informaciju, već takođe omogućavaju da se ona mijenja i prenosi dalje, drugim riječima da evoluira i da se nasljeđuje.
U ovom procesu ključnu ulogu imaju molekuli pomoćnici polimeraze koje molekulima DNK i RNK, nakon što rastvore svoje lance i otkriju svoju genetsku informaciju, pomažu da stvore nove lance DNK na osnovu tih instrukcija.
Britanski tim je uspio da kreira i polimeraze koje su efikasno prepisale kod vještačke DNK u prirodnu i potom iz nje nazad u drugu sintetičku DNK. U svojoj laboratoriji stručnjaci su takođe pokrenuli proces evolucije – jednu od DNK dizajnirali su tako da se veže uz određeni protein ili RNK, dok su ostale koje nisu uspjele propale. Pošto su uspješni molekuli stvarali niz svojih kopija, u njima su nastajale i varijacije genetskog koda.
'Uspjeli smo da dokažemo da se nasljeđivanje gena – pohranjivanje i prenošenje informacija - kao i evolucija, dva kamena temeljca života, mogu reprodukovati i primijeniti u alternativnim polimerima drugačijim od DNK i RNK", objasnio je Holiger i dodao: "Ne postoji ništa jedinstveno u DNK i RNK – ne postoje nadmoćni funkcionalni imperativi prema kojima bi genetski sistemi ili biologija morali biti utemeljeni na ove dvije nukleinske kiseline."
Iako u novoj studiji nije stvorena potpuno sintetička DNK, kojoj ne bi trebala prirodna DNK kao posrednik, stručnjaci smatraju da ona ipak predstavlja važan korak naprijed u vještačkoj genetici, biotehnologiji i egzobiologiji, odnosno u istraživanju vanzemaljskog života.
Bonus video:
