Мягкая еда дала нам прикус, удобный для произношения губно-зубных звуков.
Ртом мы одновременно едим и говорим. Может ли быть так, что то, что мы едим, влияет на то, как мы говорим? Разумеется, речь не об отдельно взятом человеке, а о длительных изменениях, которые занимают не одно поколение. Эту гипотезу предложил ещё в 80-е годы прошлого века американский лингвист Чарльз Хоккет (Charles Hockett) после того, как он заметил, что в языках народов, которые до сих пор ведут жизнь охотников-собирателей, почти нет губно-зубных звуков, таких как [ф] и [в].
Хоккет предположил, всё дело в диете: то, что приходится есть охотникам-собирателям, это достаточно твёрдая, волокнистая еда, которая даёт большую нагрузку на нижнюю челюсть и быстро изнашивает коренные зубы. Лучше всего с такой едой справится тот, у кого нижняя челюсть достаточно мощная, а зубы в нижней и в верхней челюсти должны стоять друг напротив друга в прямом прикусе. Но с таким прикусом трудно произносить губно-зубные звуки, для которых верхняя челюсть должна касаться нижней губы. Поэтому в языках у охотников-собирателей таких звуков и нет.
В то время гипотеза Хоккета не нашла признания, но сейчас её удалось подтвердить. Исследователи из Цюрихского университета начали с компьютерного моделирования рта человека, и с помощью моделей выяснили, что с глубоким прикусом, когда верхняя челюсть выступает вперёд, губно-зубные звуки произносить действительно проще. Затем авторы работы подробно сравнили разные языки мира и обнаружили, что в языках народов, которые освоили фермерское хозяйство, губно-зубных звуков в четыре раза больше, чем у охотников-собирателей. Наконец, когда проанализировали родственные связи между языками, то оказалось, что губно-зубные довольно быстро распространились в языках народов мира в течение 6000–8000 лет, и распространяться они начали как раз после того, как люди стали осваивать сельское хозяйство.
У людей стал меняться рацион – с сельским хозяйством появились молочные продукты и блюда, сделанные из молотого зерна и разных культивируемых овощей и фруктов. Такая еда была мягче, и прямой прикус стал необязательным, нижняя челюсть смогла уменьшиться. Те, у кого она уменьшилась, освоили губно-зубные звуки. Большую роль играл также прогресс в кулинарии и, если можно так сказать, пищевой промышленности – то есть, скажем, со временем зерно в муку мололи всё лучше и лучше. И хотя [ф], [в] и прочие подобные звуки сейчас есть в большинстве индо-европейских языков, в Европе они, по словам авторов работы, распространились совсем недавно, буквально за последнюю пару тысяч лет.
Подробно результаты исследований описаны в журнале Science.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
Физикам удалось вернуть квантовую систему из будущего в прошлое.
Исследователи из Московского физико-технического института и их американские и швейцарские коллеги разработали алгоритм, способный вернуть состояние квантового компьютера на долю секунды в прошлое. Кроме того, они вычислили, с какой вероятностью электрон в пустом межзвёздном пространстве может самопроизвольно отправиться в своё недавнее прошлое. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
«Это одна из серии работ, посвящённых возможности нарушить второе начало термодинамики – закон физики, тесно связанный с понятием стрелы времени, различием между прошлым и будущим, – отметил ведущий автор исследования Гордей Лесовик, заведующий лабораторией физики квантовых информационных технологий МФТИ, – мы искусственно создали такое состояние системы, которое само развивается в обратную с точки зрения второго начала сторону».
Большинство законов физики не делают различия между прошлым и будущим. Например, столкновение и разлёт двух бильярдных шаров описываются одним уравнением. Если записать этот процесс на видео и проиграть в обратную сторону, то невозможно сказать, какая версия развития событий настоящая: из прошлого в будущее или из будущего в прошлое. Однако если заснять на видео, как бильярдный шар разбивает пирамиду (собранные вместе в виде треугольника остальные шары) и потом проиграть запись в обратную сторону, то любой человек отличит прямое действие от обратного.
Опыт подсказывает, что случайно движущиеся шары не могут сложиться в правильную неподвижную фигуру. Это отражено во втором законе термодинамики: если некоторая система не имеет притока энергии извне, то она либо сохраняет своё состояние, либо оно самопроизвольно изменяется в сторону хаоса, но не порядка. Как говорят физики, у системы растёт энтропия. Это и задаёт направление эволюции мира – так называемую стрелу времени.
Так что, хотя законы физики и не запрещают катающимся шарам складываться в пирамиду, растворённому в стакане чаю собираться назад в пакетик, а растаявшему мороженому вновь замёрзнуть на жаре, все эти процессы в реальности мы не наблюдаем. Ведь в них изолированная система самопроизвольно упорядочивалась бы, что противоречит второму закону термодинамики. Его природа пока не объяснена окончательно во всех деталях, и раскрытие происхождения «стрелы времени» остается важной фундаментальной научной задачей. Поэтому исследователи вновь и вновь «пробуют его на зуб», пытаясь понять, можно ли обойти необратимость времени, и, если да, то как это сделать практически.
Квантовые физики из МФТИ попытались ответить на вопрос, может ли время само собой повернуться вспять хоть на долю секунды для отдельно взятой частицы. Для этого они рассмотрели одиночный электрон в пустом межзвёздном пространстве. Пусть в начальный момент наблюдений электрон локализован. Это значит, что мы знаем, где он расположен. Правда, указать конкретную точку не получится, запрещает принцип неопределённости квантовой механики, но можно очертить небольшой участок пространства, в котором находится электрон.
В ходе последующей эволюции этот участок уже через доли секунды «расползётся». Система стремится к хаосу – со временем мы будем знать о местонахождении электрона всё меньше. Неопределённость растёт. Такое поведение состояния отдельной частицы – аналог увеличения энтропии большой системы, описываемой вторым началом термодинамики. Однако уравнение Шрёдингера, которым описывается квантовое состояние электрона, не делает различия между прошлым и будущим, оно обратимо. С математической точки зрения это значит, что если подвергнуть его определённому преобразованию (комплексному сопряжению), то полученное уравнение будет описывать то, как «размазанный» электрон локализуется обратно за то же время, что ушло на «расползание».
Теоретически такое явление может произойти из-за случайной флуктуации реликтового излучения, которым пронизано межзвёздное пространство. Исследователи вычислили его вероятность. Оказалось, что даже если ежесекундно наблюдать по 10 миллиардов электронов, то всего времени жизни Вселенной (13,7 млрд лет) хватит, чтобы лишь один раз увидеть обратную эволюцию состояния электрона. И то речь идёт о возврате электрона в прошлое не на минуту и не на секунду, а примерно на одну десятимиллиардную долю секунды.
Ясно, что в макроскопических явлениях вроде столкновения шаров, когда задействовано умопомрачительное количество электронов, вероятность отката в прошлое значительно меньше. Поэтому мы и не наблюдаем, чтобы люди молодели, а чернильная клякса на бумаге собиралась в каплю. Тем не менее, можно разработать алгоритм для квантового компьютера (системы кубитов), который включает в себя комплексное сопряжение и, таким образом, обращает во времени квантовое состояние. Руководствуясь этой идеей, физики попытались обратить время вспять в эксперименте.
Они наблюдали состояние квантового компьютера из двух, а затем из трёх сверхпроводящих кубитов. Эволюция системы проходила четыре стадии. На стадии порядка все кубиты приводятся в состояние «0», которое называют основным. Система упорядочена. Это соответствует локализации электрона в небольшом участке пространства, или бильярдные шары выстроены в пирамиду. Далее наступает стадия деградации, и порядок утрачивается. Состояние кубитов начинает причудливым образом усложняться, под действием программы эволюции. Это соответствует расплыванию электрона в пространстве, или разбиванию пирамиды. Деградация произошла бы и сама из-за взаимодействия с окружением, ведь система стремится к хаосу, но контролируемая программа эволюции системы делает возможной последнюю стадию эксперимента. Затем происходит обращение времени. Специальная программа преобразует состояние квантового компьютера так, чтобы в дальнейшем оно развивалось наоборот, от хаоса к порядку.
Эта операция аналогична случайной флуктуации поля в случае с электроном, только теперь она умышленная. В примере с пирамидой – можно представить, как кто-то пнул или потряс бильярдный стол с очень точным расчётом. Наконец, на стадии регенерации повторно запускается та же программа эволюции, которая ранее вызывала нарастание хаоса. И если «пинок» был успешен, то состояние кубитов начинает отматываться назад, в прошлое, словно размытый электрон вновь локализуется, а шары, пройдя по своим траекториям из прошлого задом-наперёд, складываются в пирамиду.
Исследователи установили, что в 85% случаев после преобразования компьютер из двух кубитов действительно возвращался обратно в исходное состояние. В случае с тремя кубитами ошибки случались чаще – в половине случаев. Однако, по словам авторов работы, это объясняется несовершенством использованного квантового компьютера. С его модификацией ошибка будет уменьшаться. Алгоритм обращения времени может в будущем найти и другое применение. Его можно доработать и использовать для проверки программ квантового компьютера, а также для устранения помех и сбоев в его работе.
По материалам пресс-релиза МФТИ.
Автор: Алексей Понятов
Источник: Наука и жизнь
Шимпанзе, живущие рядом с людьми, реже пользуются в своей повседневной жизни какими-то культурными трюками.
Многие исследователи говорят о том, что у человекообразных обезьян есть культурные традиции: если обезьяна умеет как-то особенно ловко колоть орехи или доставать термитов из гнезда, она сможет передать это умение, показав молодому товарищу, как это надо делать.
Но ещё двадцать лет назад приматологии, наблюдавшие за орангутанами, обнаружили, что под действием человека подобные традиции из обезьяньей популяции исчезают. Возможно, люди просто истребляют тех обезьян, которые владели тем или иным секретом, или же из-за человеческой деятельности обезьянам ловкость рук становится ни к чему (например, обезьян оттесняют от деревьев с орехами, которые нужно особым образом колоть). Но прежде чем объяснять исчезновение культурных традиций, следовало подтвердить, что они действительно исчезают, на большем материале.
Исследователи из Университета штата Аризона, Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и ещё целого ряда научных центров Северной Америки, Европы и Африки много лет наблюдали за поведением 46 групп шимпанзе; результаты наблюдений объединили с аналогичными данными ещё по 106 группам шимпанзе, полученным от других исследовательских коллективов.
В целом, как говорится в статье в Science, удалось увидеть тридцать одну разновидность культурного поведения – культурного, напомним, в смысле передачи традиции от старших к младшим. Где-то шимпанзе умели доставать особым образом съедобные водоросли, где-то они ловили рыбу, где-то – термитов или кололи орехи и т. д.
Важно, что такое поведение в группах обезьян было не одно на всех, то есть в одном и том же коллективе шимпанзе могли демонстрировать 15–20 каких-то культурных приёмов. Однако эти 15–20 видов поведения демонстрировали только те шимпанзе, которые жили далеко от людей. Чем ближе к людям жили обезьяны, тем сильнее падала вероятность того или иного культурного трюка. И если сравнивать тех, кто жил дальше всего от людей, и тех, кто жил ближе всего, то разница в этой вероятности составляла 88%.
То есть, видимо, человеческое присутствие и впрямь плохо сказывается на культуре человекообразных обезьян. Правда, сами авторы работы говорят, что для абсолютно полной уверенности здесь нужно достаточно долго понаблюдать за теми шимпанзе, которые живут вдали от человека. Умение выполнять те или иные трюки может ещё зависеть от других, не человеческих факторов – скажем, умение колоть орехи может угасать в годы, когда орехов в силу естественных причин урождается мало.
Кстати говоря, одно время считалось, что и знаменитая повышенная агрессивность шимпанзе есть следствия людского влияния. Но несколько лет назад в Nature появилась статья, в которой говорилось, что шимпанзе воюют друг с другом и без влияния человека.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
Инсулин помогает клеткам кишечника прочно соединяться друг с другом и не пропускать бактерии, которые могут вызвать воспаление.
Избыточному весу часто сопутствуют онкологические заболевания, и связующим звеном здесь обычно называют воспаление: ожирение провоцирует вялотекущую воспалительную реакцию, из-за неё в клеточной ДНК возникают повреждения, и в итоге в здоровой ткани начинает расти злокачественная опухоль.
Но как начинается само воспаление? Здесь могут быть разные механизмы. С одной стороны, жировые клетки, накопившие очень много жира, способы сами по себе раздражать иммунную систему. Если же мы говорим о раке толстого кишечника или прямой кишки, то тут значительную роль могут играть бактерии. В норме они не способны не то что проникнуть в стенку кишечника, но даже приблизиться к ней – их не пускает слой слизистой оболочки. Однако при ожирении микробы проходят сквозь кишечный эпителий и сталкиваются с иммунной защитой кишечника. Начинается воспаление, которое так просто не остановить – ведь избыточный вес быстро не исчезает – бактерии продолжают проникать в кишечник, воспаление продолжается, и часто всё заканчивается раком толстой или прямой кишки.
Исследователи из Института метаболизма Общества Макса Планка пишут в Nature Metabolism, что в такой ситуации может помочь инсулин. Чтобы клетки эпителия не пропускали бактерий в ткани кишечника, они должны быть прочно соединены друг с другом. Такие межклеточные контакты сделаны из целого ряда белков, а чтобы эти белки были, должны работать соответствующие гены. Оказывается, что гены, обеспечивающие межклеточные контакты, включаются под действием инсулина. То есть в случае эпителиальных клеток кишечника инсулин одновременно побуждает их поглощать глюкозу и синтезировать белки, которые сформируют соединение между клетками.
Всё дело в том, что ожирение, как известно, чревато ещё и уменьшением чувствительности тканей к инсулину (причина тому опять же в воспалении). Вообще это грозит диабетом, и есть целый ряд лекарств, нацеленных именно на то, чтобы вернуть клеткам тела способность чувствовать инсулин. В случае клеток кишечного эпителия снижение инсулиновой чувствительности грозит ещё и бактериальным вторжением в ткань кишечника, так что им способность реагировать на инсулин нужно возвращать как можно раньше.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
Паразиты всего за несколько лет приспособились к тем птицам, на которых им приходилось жить.
Приспосабливаясь к условиям среды, живые существа меняются, и даже если взять один и тот же вид, мы обнаружим, что в одном месте он выглядит немного иначе, чем в другом – на каждой территории преимущество получают те особи, которым проще всего здесь выжить. Постепенно такие различия могут усугубиться настолько, что возникнут новые виды. Это – грубое описание адаптивной радиации, когда мы видим группу видов, в той или иной степени близких друг другу, но всё же отличающихся.
Один из самых известных примеров адаптивной радиации – знаменитые галапагосские вьюрки, которые произошли от одного предка, переселившегося с материка на острова, и у которых образовалось много разновидностей, отличающихся размером и формой клюва. Известность же они получили благодаря тому, что в своё время натолкнули Чарльза Дарвина на некоторые важные мысли относительно биологической эволюции.
Но обычно, когда биологи изучают адаптивную радиацию живых организмов к условиям среды, то имеют дело, так сказать, с конечным результатом – готовыми разновидностями или готовыми видами. Исследователи из Университета Юты решили поступить иначе – они захотели увидеть адаптивную радиацию в действии. И для этого они взяли голубей и их паразитов – пухоедов Columbicola columbae, крохотных насекомых, которые живут на птицах, питаясь перьями.
Птицы стараются от паразитов избавиться, так что паразиты вынуждены меняться, чтобы удержаться на своих хозяевах. Среди пухоедов Columbicola есть виды разных цветов, и можно предположить, что окраска насекомых помогает им оставаться незаметными на птичьем оперении. В таком случае, если мы возьмём пухоедов одного цвета и одного вида и посадим их на голубей, у которых есть разные варианты окраски, мы вправе ожидать, что среди паразитов вскоре появятся новые цвета.
Сначала исследователи окрасили пухоедов в чёрный и белый цвета и рассадили их по белым и чёрным птицам. Голубям дали двое суток, чтобы выловить у себя тех паразитов, которых они заметят. Оказалось, что белых пухоедов на чёрных перьях и чёрных пухоедов на белых перьях голуби ловили на 40% чаще, чем тех, у кого была маскирующая окраска. Иными словами, птицы действительно выискивали паразитов на глаз, и чистка перьев – именно то, чего стоит опасаться пухоедам.
Затем обычных, неокрашенных сероватых пухоедов рассадили по голубям трёх цветов – белым, чёрным и серым. Часть птиц могла чистить перья как обычно, а часть не могла из-за особого устройства на клюве. Эксперимент длился четыре года, за это время на голубях должно было смениться 60 поколений пухоедов. За паразитами следили, каждые полгода фотографируя их, чтобы понять, как меняется – и меняется ли – их окраска.
Цвет пухоедов, как можно догадаться, менялся на тех голубях, которые могли чиститься от паразитов, и к концу эксперимента самые светлые пухоеды были на белых птицах, самые тёмные – на чёрных. Более того, варианты окраски передавались по наследству. В статье в Evolution Letters говорится, что когда пухоедов того или иного цвета пересаживали на серых голубей, которые не могли счищать с себя паразитов, то через 48 дней на птицах появлялись новые пухоеды, чья окраска была очень похожа на родительскую.
В целом же за то время, пока пухоеды перекрашивались, они продемонстрировали исследователям всю гамму оттенков, какая есть у рода Columbicola. Род этот существует не один миллион лет, но чтобы приобрести защитную окраску, насекомым понадобилось всего четыре года. Скорость изменений оказалась удивительной, хотя, возможно, всё зависит от конкретного признака и конкретного вида (обычно стремительные изменения мы ждём всё же от каких-нибудь бактерий и вирусов).
Как видим, окружающий мир может меняться намного быстрее, чем может показаться. Не исключено, что и другие паразиты способны меняться столь же быстро, и эта тема быстро переходит из общетеоретической в практическую, если вспомнить, что способность маскироваться от иммунной системы – такой же признак, как и все остальные.
По материалам Phys.org.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
Во время сна молекулярным машинам, ремонтирующим ДНК, удобнее выполнять свою работу.
Мы знаем, что сон помогает бороться с инфекциями, что он нужен для нормального обмена веществ, что во время сна мозг избавляется от молекулярного мусора и превращает кратковременную память в долговременную и т. д. Исследователи из Университета Бар-Илана добавили длинному списку биологических процессов, для которых нужен сон, ещё и ремонт ДНК в нейронах.
ДНК в наших клетках постоянно повреждается – из-за молекул-окислителей, которые в той или иной степени есть всегда, из-за внешних факторов, вроде радиоактивного фона, из-за ошибок молекулярных машин, которые работают с генетической информацией. Если говорить о нейронах, мы как-то писали, что сами нейроны вынуждены постоянно рвать свою ДНК – разрывы в ней помогают активировать гены, необходимые для укрепления межнейронных контактов-синапсов. Но разрывы, даже если они нужны для работы, необходимо постоянно заделывать.
Для ремонта ДНК у клетки есть целые молекулярные комплексы, специализирующиеся на тех или иных повреждениях. Если речь идёт о разрыве, то белки, которые занимаются разрывами, должны правильно сблизить разорванные концы и сшить их. Сблизить концы непросто – ДНК всегда усажена большим количеством белков, которые её поддерживают, считывают с неё информацию и т. д. Двигать её для сшивания нужно так, чтобы не возникло конфликта с другими процессами.
Исследователи экспериментировали с личинками рыбы полосатый данио – как большинство живых организмов, рыбы не могут обходиться без сна, в свою очередь, смена сна и бодрствования у них регулируется биологическими часами. Окрасив специальными красителями хромосомы в нейронах личинок, авторы работы заметили, что, во-первых, во время сна хромосомы в нейронах начинают активно двигаться. Во-вторых, как говорится в статье в Nature Communications, число двойных разрывов в ДНК увеличивалось во время бодрствования и уменьшалось во время сна. В-третьих, число разрывов уменьшалось именно благодаря динамике хромосом, благодаря тому, что они во время сна активнее двигались. Если эти движения блокировали с помощью особого белка, который прикреплял хромосомы к оболочке ядра, ДНК так и оставалась повреждённой, несмотря на сон.
Также оказалось, что активный ремонт хромосом во время сна свойствен именно нейронам. В других клетках, которым не свойственно электрическое возбуждение, которые не проводят никаких электрических сигналов, такой закономерности не было. Отсюда можно сделать вывод, что именно электрохимическая активность нейронов во время бодрствования мешает им ремонтировать собственную ДНК. Наконец, если число разрывов в ДНК дополнительно увеличивали с помощью вещества-мутагена, то личинки спали дольше – как если бы нейроны чувствовали, что им нужно больше времени на ремонт хромосом.
Если коротко всё это суммировать, то получается следующее: во время бодрствования нейроны слишком активны, и белки, ремонтирующие разрывы в ДНК, не могут выполнять свою работу, как надо – им, вероятно, просто неудобно работать с ДНК. Во время сна нейроны относительно успокаиваются, и хромосомы можно перемещать так, чтобы было удобно их ремонтировать. Хотя эксперименты, как было сказано, ставили на рыбах, есть все основания полагать, что так же обстоят дела и у других животных, и даже у человека. И надо признать, что это веская причина, чтобы немедленно начинать высыпаться.
По материалам MedicalXpress.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
ДНК с добавочными четырьмя буквами похожа на настоящую и вполне подходит для работы с некоторыми белками.
Генетический код – это чередование четырёх молекулярных букв, четырёх азотистых оснований в нуклеиновых кислотах, ДНК и РНК. Азотистые основания – А, Т, G и C, то есть аденин, тимин (в РНК тимин замещён урацилом), гуанин и цитозин. Но сами по себе буквы ничего не значат – они должны складываться в слова.
Слова в генетическом коде состоят из трех букв, образующих между собой разные комбинации. Такие слова-триплеты соответствуют аминокислотам, и когда идет синтез белка, то специальные молекулярные машины читают код тройками, и в соответствии с последовательностью троек строят последовательность аминокислот.
А, Т, G и C пришиты к длиннейшим сахарофософатным «перилам» и в двуцепочечной молекуле ДНК смотрят друг на друга – то есть в пространство между цепочек, причем напротив А всегда должен стоять Т, а напротив Г – Ц, связанные водородными связями. Такое правило спаривания оснований возникло не просто так: аденин напротив тимина и гуанин напротив цитозина дают устойчивую структуру всей двуспиральной молекуле. Она одинакова по всей длине, она достаточно стабильна и при этом с ней удобно работать разным белкам, которые копируют генетическую информацию либо в другую молекулу ДНК, либо в молекулу РНК, предназначенную для белкового синтеза.
Но действительно ли только такие четыре молекулы-буквы могут обеспечить ДНК подходящую структуру? На самом деле нет, и химики с биологами успели насинтезировать много искусственных азотистых оснований, которые можно успешно ввести в ДНК. Впервые такие «буквы» появились в конце 80-х годов прошлого века – это были модификации гуанина и цитозина; ДНК с ними нормально удваивалась и на ней нормально синтезировалась РНК.
Сотрудники биотехнологической компании Firebird Biomolecular Sciences некоторое время назад сумели создать шестинуклеотидную ДНК, в которой, кроме обычных А, Т, G и C, были основания Z и P. И вот сейчас те же исследователи вместе с коллегами из ряда других научных центров опубликовали в Science статью с описанием восьминуклеотидной ДНК, в которой генетический алфавит удвоился: к имеющимся А, Т, G, C, Z и P добавили S и B.
Эта ДНК выглядит и ведёт себя как обычная, то есть её структуры почти такая же, как у ДНК с природными А, Т, G, C, и чтобы разделить её цепи (а чтобы клеточные ферменты могли прочесть генетическую информацию, они должны сначала разделить цепи ДНК), нужно примерно то же количество энергии, как и для природной ДНК. Чтобы проверить, могут ли природные ферменты работать с такой молекулой, исследователи взяли вирусные РНК-полимеразы – так называют ферменты, которые синтезируют РНК на ДНК-шаблоне. И эти ферменты сумели сделать нужную РНК-копию, то есть новые искусственные буквы их не смутили.
Но, как мы сказали вначале, сами по себе буквы ничего не значат – они должны складываться в слова. То есть следующий шаг – сделать новые тройки нуклеотидов, которые будут кодировать какие-то аминокислоты, причём так, чтобы с ними можно было синтезировать белок. Это не так невероятно, как кажется на первый взгляд: мы как-то уже писали о том, как бактериальную ДНК не только снабдили двумя новыми генетическими буквами, но и сумели сделать с ними два слова, соответствующих новым аминокислотам – модификациям лизина и фенилаланина. И бактерии сумели синтезировать с ними белки.
Возникает вопрос, зачем вообще нужно столь фундаментально вмешиваться в генетический алфавит и словарь. Здесь все просто: с новыми аминокислотами можно создавать новые белковые молекулы, сконструированные для конкретных задач. Конечно, белки модифицировали в лабораториях и раньше, но, внедрившись в генетический код, это можно проделывать намного эффективнее. И тут речь не только о белках, но и о полусинтетических организмах с новыми свойствами.
Причем не стоит забывать, что, добавив всего лишь две буквы, мы расширяем число возможных генетических слов до 216, и в результате получаем возможность кодировать еще 172 аминокислоты, вдобавок к прежним двадцати. Простор для биоинженерии, как видим, бескрайний.
По материалам The Scientist.
Автор: Кирилл Стасевич
Источник: Наука и жизнь
