Американские ученые из TSRI (The Scripps Research Institute, Исследовательский институт Скриппса) впервые синтезировали ДНК с тремя парами оснований и вырастили на ее основе культуру бактерий, способных к самовоспроизводству. Биологи представили свою работу в журнале Nature, кратко с ее результатами можно ознакомиться на сайте Phys.org.
Ученым удалось синтезировать плазмиду с искусственной третьей парой оснований и встроить ее в ДНК клетки кишечной палочки. Полученная плазмида содержала, наряду с естественными парами комплементарных оснований ДНК аденина (A) и тимина (T), гуанина(G) и цитозина (C), искусственную пару оснований, обозначенную авторами как X и Y. Ученым удалось добиться воспроизводства плазмид с полусинтетической ДНК без потери искусственного компонента ДНК. Для этого биологи использовали специальный транспортер, без которого искусственная пара оснований исчезает из ДНК. Таким образом ученым удалось добиться контроля над синтетической ДНК.
Исследователи работали над созданием искусственной ДНК с конца 1990 годов; основная трудность заключалась в подборе искусственной пары оснований, совместимой с естественной ДНК и способной к самовоспроизведению. Уже в 2008 году биологи опубликовали статью, в которой определили набор нуклеозидов, встраивающихся в двойную цепочку ДНК аналогично естественным основаниям, и способных к репликации в присутствии нужных ферментов. В 2009 году ученые нашли семейство ферментов, способных транскрибировать такую полусинтетическую ДНК в РНК. Однако на тот момент исследователям не удалось заставить полноценно работать искусственную ДНК в условиях живой клетки.
В дальнейшем ученые планируют в условиях клетки транскрибировать из искусственной ДНК соответствующую РНК. При этом, по словам ученых, с такой РНК будут получены новые аминокислоты, свойства которых могут быть весьма неожиданными. Искусственные ДНК, по мнению исследователей, могут занять важное место в медицине при диагностике, профилактике и лечении различных заболеваний, а также в сельском хозяйстве.