Создан новый фермент для производства синтетического генетического материала

Новый фермент, который может производить синтетический генетический материал — треозу нуклеиновой кислоты, или ТНК, — создали исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне.

Искусственные цепочки ТНК более стабильны, чем ДНК. Это открытие может привести к созданию более эффективных методов лечения рака, аутоиммунных, метаболических и инфекционных заболеваний.

В журнале Nature Catalysis опубликована статья об этом исследовании. В ней рассказывается о создании фермента 10-92, который обеспечивает быстрый и точный синтез ТНК. Благодаря этому ферменту разработка препаратов на основе ТНК станет проще.

ДНК-полимеразы — это ферменты, которые копируют ДНК. Они важны для биотехнологий и здравоохранения.

В борьбе с COVID-19 эти ферменты сыграли решающую роль в обнаружении патогена и последующем лечении с помощью мРНК-вакцины. Это достижение открывает новые возможности для терапии.

По словам профессора фармацевтических наук Калифорнийского университета в Ирвине Джона Чапута, новая ТНК-полимераза 10-92 позволит использовать синтетическую биологию в более широком спектре методов лечения.

Команда создала полимеразу 10-92 TNA, используя технику гомологичной рекомбинации. Она позволяет переставлять фрагменты полимераз родственных видов архебактерий.

В результате повторяющихся циклов эволюции были выявлены варианты полимеразы с возрастающей активностью. В итоге был создан вариант, который находится в диапазоне природных ферментов.

Чапут отмечает, что лекарства будущего могут выглядеть иначе, чем современные препараты. Устойчивость TNA к ферментативной и химической деградации делает его перспективным для разработки новых методов лечения. Например, терапевтических аптамеров — лекарств, которые связываются с целевыми молекулами с высокой специфичностью.

Инженерные ферменты могут открыть новые подходы к лечению. Они способны устранить ограничения антител, такие как улучшенное проникновение в ткани, и потенциально оказать ещё большее положительное влияние на здоровье человека.

Иллюстрация: нейросеть

09.10.2024