hirdetés

Egzotikus kémiájú vírusok az árnyékbioszférában

Egyes bakteriofágok az összes többi élőlénytől eltérő, alternatív genetikai ABC-t használnak. Fél évszázad kellett az „alien”, Z-DNS-t előállító és hasznosító enzimatikus folyamat tisztázásához, amit most két Science-cikk ismertet.

hirdetés

Egyes baktériumot fertőző vírusok alternatív nukleobázist – adenin helyett 2-aminoadenint, azaz A helyett Z-t – alkalmazó genetikai ABC-t használnak génjeik felépítéséhez. Mint arról a Nature ismeretterjesztő magazinja beszámol, egy kínai és egy francia kutatócsapat megfejtette, hogyan működik az alternatív szisztéma.

A tudósok régóta vágynak arra, hogy megnöveljék a nukleobázisok diverzitását, és most a természet megmutatta nekünk, hogy ez hogyan lehetséges, nyilatkozta a kínai csapatot vezető komputációs biológusnő a Nature-nek. Suwen Zhao és munkatársai a kínai ShanghaiTech Egyetemen fejtették meg, hogyan készül a Z-DNS, míg a Pierre Alexandre Kaminski vezetésével dolgozó evolúciós biológusok a párizsi Pasteur Intézetben jutottak hasonló eredményre. A két tanulmány a Science ugyanazon lapszámában jelent meg.

Az alternatív szisztéma feltárása igen jelentős tudományos munka, nyilatkozta a tanulmányokról beszámoló Nature-nek Steven Benner szintetikusbiológus, aki korábban már több mesterséges nukleobázist is létrehozott. A floridai kutató szerint az eredmény fontossága ahhoz a fél évszázaddal ezelőtti felfedezés jelentőségéhez mérhető, amikor Carl Woese mikrobiológus az egysejtű élet egy új ágát fedezte fel. A Woese által azonosított archeák révén derült ki az árnyékbioszféra létezése, az alternatív genetikai ABC-t használó fágok ennek az árnyékbioszférának már a második elemét jelentik, magyarázza Benner.

A Z-DNS létét az 1970-es években a Szovjetúnióban fedezték fel, egy S-2L nevű, fotoszintetikus baktériumokat fertőző fágban. A felfedezéshez az vezetett, hogy kiderült: az S-2L DNS-ének a szokottnál magasabb az „olvadáspontja”, azaz DNS-spirálja magasabb hőmérsékleten válik szét két szálra. A fág DNS-e olvadás szempontjából úgy viselkedett, mintha csak citozinból és guaninból állt volna, és nem tartalmazott volna két hidrogénkötéssel összekötött adenin és timin bázist. A szovjetek további vizsgálattal kiderítették: az S-2L DNS-e A helyett Z-t tartalmaz, ami három hidrogénkötéssel kapcsolódik a T-hez, így stabilabb. A későbbiekben az is bebizonyosodott, hogy a hőstabilabb Z-DNS a baktériumok DNS-daraboló, vírusellenes védekezőrendszerével szemben is ellenállóbb. Hogyan épül fel enzimatikusan a fág Z-DNS-e? – a kínai és a francia kutatócsapat ezt fejtette most meg.

A francia kutatókat vezető Kaminski már a 2000-es évek elején szekvenálta (és bár nyilvánosságra hozta, szabadalmaztatta) a fág genomját, majd genomikai adatbázisokban az S-2L-hez hasonló génekkel bíró vírusok után kezdett kutatni. 2015-ben talált is egy Vibrio baktériumot fertőző fágot, míg a kínaiak 2019-ben szintén adatbázisokban keresve több hasonló vírusra is rábukkantak. A fágokban közös gént PurZ-nek nevezték el (a Z-purinbázist létrehozó enzim génje); mint kiderült, a PurZ a baktériumok sejtfalában lévő molekulából állítja elő a Z-nukleotidot. A továbbiakban a két kutatócsapat számos egyéb enzimet is azonosított a baktériumok genomjában, amik ezután a vírusok Z-DNS-ét összeszerelik. A franciák például felfedezték azt a polimeráz enzimet, ami beépíti a vírusba a Z-nukleotidot, miközben távoltartja az A-nukleotidot, a kínaiak pedig felfedeztek egy olyan bakteriális enzimet, ami az A-nukleotidokat feldarabolva növeli a Z-nukleotidok arányát, és azt is kimutatták, hogy a nagyobb Z-nukleotid-arány arra készteti a baktérium saját polimerázát, hogy a Z-nukleotidokat építse be, azaz elkészítse a vírus Z-DNS-ét.

A Z-DNS duplaspirálja más alakú, mint a kanonikus ABC-t használó duplahélix, így további feladatunk annak tisztázása lesz, hogy a sejt fehérjegyártó mechanizmusa hogyan képes leolvasni a Z-DNS-t, teszi hozzá Kaminski, míg Zhao azt hangsúlyozza, hogy a felfedezett gének révén lehetővé válik a Z-DNS könnyebb és olcsóbb előállítása, és a Z-DNS felhasználása: a stabilabb Z-DNS olyan nanorobotok előállítását teheti lehetővé, amik gyorsabban felveszik a szükséges formát, továbbá a DNS-adattárolás nagy problémája is megoldódhat: a bevitt adatokat a Z-DNS-ben hosszabb ideig raktározhatjuk.

Dr. K. A.
a szerző cikkei

hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés

blog

Egy 57 éves, frissen kezelni kezdett hypertoniás, dohányzó férfibetegnél korábban, hegymenetben jelentkezett már anginaszerű panasza, ami miatt kardiológushoz előjegyezték. Most favágás közben jelentkezett retrosternalis szorító-markoló fájdalom.

Amennyiben a képalkotó szakemberek számára rendelkezésre áll egy iPhone vagy egy iPad készülék, rengeteg minőségi radiológia-orientált alkalmazás közül választhatnak. A más operációs rendszert használók számára jelenleg sokkal korlátozottabbak a lehetőségek.

Úgy látszik, a fül- orr- gégészetet egyre szorosabb szálak fűzik össze a babasamponnal. Most kiderült, hogy alkalmas nasenendoscopia, azaz orrtükrözés során páramentesítésre is, legalábbis thaiföldi kollégák szerint.

Azok számára, akik tudják, mik a gyógyszer hatóanyagai, a mélyvénás trombózis miatti halálesetekről szóló hír nem annyira meglepő. A Diane kombinációban tartalmaz ciproteron-acetátot és az etinil-ösztradiolt.