Специалисты по генной инженерии из калифорнийского исследовательского института имени Скриппса (Ла-Джолла) получили в ходе биотехнологического эксперимента модифицированную бактерию E. coli (Escherichia coli - кишечная палочка). Искусственная бактерия умеет успешно синтезировать парааминофенилаланин (pAF) - аминокислоту, не присутствующую в белках живых организмов. Вообще-то искусственно синтезировать можно многие тысячи различных аминокислот, однако живые организмы используют для синтеза природных белков только двадцать видов этих кислот.
Модифицированная кишечная палочка многократно воспроизвела белок, в состав которого вошла новая - "двадцать первая" - аминокислота. Эта бактерия, созданная группой ученых под руководством Питера Шульца, по мнению некоторых специалистов, вполне может считаться "по-настоящему искусственным микроорганизмом". Ведь бактерия-мутант, строящая белок с использованием нового "кирпичика", жизнеспособна и по целому ряду внешних признаков неотличима от природных аналогов и функционирует так же, как они.
В своем исследовании экспериментаторы использовали оригинальные методики. На первом этапе опыта в бактерию E. coli были вживлены гены, "украденные" у другой бактерии. Внимание исследователей привлек процесс обмена веществ "донора", поскольку в его "отходах" присутствует pAF. Затем ученые вывели мутантный штамм E. coli и "обучили" его правильно распознавать pAF. Теперь мутант умеет (по определенной команде, записанной в последовательности ДНК) удерживать pAF и включать ее в состав новых белков.
На завершающей стадии эксперимента в ДНК кишечной палочки был внедрен еще один чужеродный ген, кодирующий процесс синтеза белка миоглобина. На этот раз "донором" бактерии послужил кашалот - именно его видоизмененный ген и заставил мутантную кишечную палочку контролируемо производить "новый" миоглобин, в состав которого вошла неспецифическая аминокислота pAF.
По словам одного из участников эксперимента Райана Меля, "полученные результаты указывают на применимость схожих методик для успешного включения в метаболизм бактерии любых искусственных аминокислот и теоретически никаких ограничений в этом процессе не предвидится". Решение этой частной экспериментальной задачи в будущем может быть применено в медицине и фармацевтике для получения белков и иных соединений с заданными свойствами.
Сами же исследователи, впрочем, пока воздерживаются от заявлений о перспективах практического применения результатов эксперимента. По признанию Питера Шульца, сейчас создатели бактерии-мутанта сосредоточены на изучении ее свойств. В частности, исследователей интересует, дает ли ей приобретенная "pAF-способность" хоть какие-то конкурентные преимущества перед обычными кишечными палочками. В ближайшее время исследователи намерены наблюдать, как искусственная популяция будет бороться с "нормальной" за выживание.
