Как известно, для того чтобы закодировать огромный объем информации в генетическом коде, используется всего 4 нуклеиновых кислоты: аденин, гуанин, тимин и цитозин. В генетическом коде они обозначаются соответствующими буквами — А, Г, Т и Ц. Таким образом, можно сказать, что «генетический алфавит» состоит из 4 букв, и до последнего времени считалось, что изменить его нельзя, однако группа ученых из Института Скриппса впервые сумела дополнить его двумя новыми буквами и при этом оставить его полностью функционирующим.
У всех живых организмов вышеописанные нуклеиновые кислоты соединяются друг с другом не абы как, а по принципу комплиментарности. То есть они как бы «смотрят» друг на друга, причем напротив А всегда должен стоять Т, а напротив Г – Ц, и никак иначе. Но это еще полдела. Эти буквы должны «складываться в слова», которые носят название триплеты – особые комбинации, благодаря которым и происходят все основные моменты вроде считывания информации, кодирования белков и так далее. Несколько лет назад журнал Science опубликовал статью, в которой описывался опыт, в ходе которого транспортные РНК приносили к ДНК новую аминокислоту, которая была распознана и встраивалась в код. При этом эта кислота была лишь одна, не имела пары и новую функцию не выполняла.
В новом же изыскании исследователи из компании Synthorx использовали два новых азотистых основания (обозначенные X и Y). Они в двуцепочечной молекуле ДНК расположены друг напротив друга, как и стандартные 4 основания, но, в отличие от них, «новые буквы» соединяются не водородными связями, а гидрофобными. Причем, встроив два новых основания в ДНК бактерий, последние смогли их воспроизводить, но такие бактерии поначалу делились медленнее обычного и иногда заменяли новую ДНК «традиционной». Сейчас уже выведены бактерии, которые без проблем воспроизводят новую ДНК. Осталось только придумать для этих букв новые триплеты.
«Если посчитать, сколько комбинаций-триплетов можно получить, имея на руках четыре буквы, то мы получим 64 комбинации, причем, добавив всего лишь две буквы, мы расширяем число возможных генетических слов до 216, а в результате появится возможность кодировать еще 172 аминокислоты, что открывает просто бескрайний простор для биоинженерии».