Биологи создали первую искусственную клеточную «фабрику белков»

Впервые в истории человечества создан искусственный аналог рибосомы – ключевой части клетки, отвечающей за сборку молекул белков. Международный коллектив молекулярных биологов научил искусственную рибосому использовать не существующие в природе аминокислоты, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Наша собственная "белковая фабрика" открывает новые пути к расширению генетического кода в очень уникальном и преображающем плане, что даст нам возможности создать что-то новое в области синтетической биологии и биомолекулярной инженерии», — заявил Майкл Джуэтт (Michael Jewett) из университета штата Иллинойс в Чикаго (США).

Как объяснили Джуэтт и его коллеги, когда клетка собирает молекулы того или иного белка, она вырабатывает несколько нитей так называемой матричной РНК, которая содержит в себе «инструкции» по их сборке. Когда мРНК выходит из ядра в клетку, к ней присоединяются «половинки» рибосом и начинают считывать генетические «буквы» и соединять молекулы аминокислот в белковую цепочку.

Среди ученых достаточно долгое время существует спор – может ли рибосома работать, если ее половинки были бы связаны постоянно, а не только во время сборки белков. Авторы статьи извлекли из клетки молекулы РНК, содержащие в себе инструкции по сборке рибосомы, и модифицировали их таким образом, чтобы их половинки были склеены друг с другом. Получив так называемую «химерную» РНК, Джуэтт и его коллеги поместили ее в клетку бактерии и начали следить за развитием событий.

К удивлению ученых, созданная ими искусственная рибосома нормально собиралась внутри клетки, исполняла все возложенные на нее функции и даже поддерживала жизнь микроба в тех случаях, когда Джуэтт и его коллеги удалили все нормальные рибосомы и связанные с ними гены из бактерии.

Подобный результат эксперимента, как утверждают авторы статьи, означает, что у нас теперь есть способ создавать полноценные синтетические цепочки сборки белков и прочих молекул, которые будут работать отдельно от всего остального организма микроба и не мешать его жизнедеятельности. Это, надеются ученые, позволит в будущем собирать молекулы лекарств и других полезных веществ при помощи подобных «биофабрик».