Международная группа ученых смогла создать бактерию, в ДНК которой имеется вещество, вообще не встречающееся на Земле. Этот синтетический монстр (кстати, абсолютно безопасный для нашей биосферы) был получен из обыкновенной кишечной палочки. Биологи считают, что таким образом можно попробовать смоделировать и воссоздать и инопланетные организмы.

Что делать, если инопланетяне все никак не появятся на нашей планете, а исследовать их ну очень хочется? Правильно — попробовать создать их самим. При этом за основу можно взять обычных земных живых существ, которым просто следует заменить в организме некоторые вещества на аналоги тех, что встречаются на других планетах.

Нечто подобное недавно удалось международной группе ученых, в состав которой входят молекулярные биологи из Германии, Франции, Бельгии и США. Они изготовили бактерию, в состав ДНК которой входит вещество, нигде на Земле не встречающееся. Впрочем, и в космосе оно пока что не обнаружено. Это вещество синтетическое, то есть оно изготовлено людьми, и называется 5-хлорурацил.

Известно, что в состав ДНК всех земных существ входят четыре азотистых основания (нуклеотиды) — аденин, гуанин, цитозин и тимин. Они, связанные друг с другом сахаром дезоксирибозой и остатком фосфорной кислоты, образуют функциональную часть молекулы, называемую генетическим кодом. Сочетанию из трех азотистых оснований соответствуют определенные аминокислоты — вещества, из которых состоят белки. Таким образом, вся последовательность строения любого белка записана в ДНК как цепочка, где чередуются комбинации из трех нуклеотидов.

Так вот, ученые решили создать бактерию, заменив в ее ДНК одно из азотистых оснований, а именно — тимин. В качестве "подопытного животного" была выбрана всем известная кишечная палочка (Escherichia coli). Дело в том, что уже давно было известно, что у данного микроорганизма существуют штаммы, представители которых не могут синтезировать тимин сами и вынуждены получать его извне. И вот исследователи решили обмануть доверчивых бактерий и впарить им вместо данного нуклеотида его синтетический аналог — тот самый 5-хлорурацил.

Правда, здесь была еще одна проблема — дело в том, что это вещество в высоких концентрациях для бактерий весьма токсично. Однако биологи решили приучать кишечную палочку к этому яду постепенно. Для начала они выращивали колонии в смеси, где присутствовал как тимин, так и 5-хлорурацил, причем в концентрациях, еще не приводящих к летальному исходу. Это способствовало ускоренной селекции — выживали лишь те формы, которые были наиболее устойчивы к данному веществу. Затем их переносили на новую среду, где 5-хлорурацила было больше, а тимина — меньше, и т.д., до тех пор пока не удалось вырастить клетки, которым тимин был уже не нужен. Его место в ДНК прочно занял ядовитый аналог данного вещества. Это произошло через тысячу поколений бактерий после начала эксперимента.

По наблюдениям ученых, данные бактерии вполне способны нормально делиться — то есть замена одного нуклеотида не повлияла на способность ДНК к удвоению, происходящему параллельно с процессом клеточного деления. Все белки, нужные бактериям, как это ни странно, тоже вполне нормально синтезировались — значит, данная замена не повлияла на нормальную жизнедеятельность бактерии.

А вот передавать куски своей "неправильной" ДНК другим, нормальным бактериям эти инопланетяне оказались неспособны. Это вселяет оптимизм — даже если данные существа вдруг каким-то образом убегут из лаборатории, изменить геномы нормальных микроорганизмов они не смогут. Так что ассоциации с Франкенштейном здесь неуместны. К тому же, без своей весьма питательной ядовитой среды вне лаборатории эти мутанты не проживут и суток — ведь в природе необходимый им 5-хлорурацил не встречается.

Исследователи выяснили, что исходное ДНК кишечной палочки также подверглось сильному изменению. В ней насчитали несколько сотен мутаций, которые оказались необходимыми для того, чтобы новый организм смог приспособиться к жизни в столь необычной среде. И все они являются очень важными для бактерии — если хоть какой-нибудь мутировавший участок ДНК вернуть в исходное состояние, то бактерия сразу же погибнет.

Какова же практическая ценность данного эксперимента? На самом деле, она огромна. Ученые полагают, что микроорганизмы, существование которых зависит от вещества, которого нет в природе и, соответственно, не представляющие ни малейшей угрозы для окружающей среды, можно с успехом использовать для производства лекарственных препаратов, биоэтанола и других химических соединений. И при этом можно не бояться того, что их деятельность выйдет из-под контроля человека.

Кроме того, подобным способом можно будет сконструировать настоящие инопланетные микроорганизмы. Для этого следует лишь узнать, какие органические соединения, необходимые для жизни, имеются на исследуемой планете, а каких там нет. После чего можно будет взять ту же кишечную палочку и вставить ей данные соединения в важнейшие органические молекулы. Наблюдая за ней, можно будет описать биологические процессы, которые были бы возможны в организмах обитателей данного небесного тела (если они действительно существуют). Таким образом, даже ни разу не встретив пришельцев, люди с планеты Земля могли бы уже кое-что узнать о них. А кто предупрежден, тот, как известно, и вооружен…