• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
76
Неожиданный поворот: искусственные нуклеозиды против рака
Биология
Плоскоклеточный рак кожи

Неожиданный поворот: искусственные нуклеозиды против рака

Первый в мире стабильный полусинтетический организм был получен в 2014 г., когда ученым удалось включить в ДНК кишечной палочки две искусственные буквы генетического кода и заставить фрагменты «химерной» ДНК воспроизводиться в бактериальной клетке. Эта работа, хоть и вошла в десятку наиболее выдающихся результатов 2014 г., представляет собой небольшой фрагмент решения глобальной задачи, которая стоит перед синтетической биологией – областью науки, занимающейся созданием несуществующих в природе живых систем, искусственного генетического кода – заставить клетку при помощи новых «букв» производить и новые белки. Недавно ученые выяснили, что пара искусственных нуклеотидов, которая использовалась в этой работе, обладает свойством фототоксичности.

Ученые из Западного резервного университета Кейза (США) и Колумбийского университета (США) обнаружили, что искусственная пара оснований, которую смогли заставить воспроизводиться внутри живой бактерии, обладает фототоксичностью, делает клетки более чувствительными к воздействию солнечного света и люминесцентных ламп, что существенно снижает их рост и выживаемость.

Природные азотистые основания - аденин, гуанин, тимин и цитозин поглощают свет в ультрафиолетовой области спектра, которой соответствует диапазон длин волн менее 300 нм. Искусственные азотистые основания d5SICS и dNaM в силу немного иной химической структуры имеют второй пик поглощения в ближней видимой области спектра, в диапазоне длин волн 300-400 нм. Это уже часть спектра видимого солнечного излучения и спектра люминесцентных ламп.

Исследователи решили выяснить, как этот второй пик поглощения влияет на клетки, и провели эксперимент с клетками плоскоклеточного рака кожи человека, облучая их светом на длинах волн 350-410 нм и культивируя в среде с добавлением искусственного нуклеозида d5SICS (он сильнее, чем dNaM, поглощает в видимой области спектра).

У клеток, которые облучали, но к которым не добавляли d5SICS, как и у клеток, которые были обработаны искусственным нуклеозидом, но находились в темноте, изменений жизнеспособности не обнаружили. Но клетки, к которым добавили d5SICS и в течение трех дней облучали светом ближней видимой области спектра, размножались существенно медленнее. Это говорит об их фотохимическом повреждении, вероятно, обусловленном повышением продукции активных форм кислорода, повреждающих клеточные макромолекулы, в том числе ДНК: уровень активных форм кислорода в клетках, обработанных d5SICS, был гораздо выше.

Ученые, с одной стороны, предупреждают об осторожности при попытках расширить генетический алфавит, потому что даже небольшие изменения генетического кода могут иметь далеко идущие и непредсказуемые последствия. С другой стороны, считают, что найденный эффект фототоксичности возможно, удастся использовать в терапии рака.

Фото: ZEISS Microscopy https://www.flickr.com

Подготовила Мария Перепечаева

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments