「エイリアン遺伝子」が初めて動いた! 人工DNAを含む生命体の作成に成功

science_technology 2017/12/02
Credit: dailymail

人工生命体に対する大きな一歩として、米国の研究者たちは自然界のDNAと人工DNAの両方を持つ生きた生命体を作ってきました。そして、この生命体は完全に新しい合成タンパク質を作成する能力を持つことになったのです。科学誌ネイチャーで発表された研究によると、研究者たちは研究室での自在なデザイナーたんぱく質の生産に一歩近づきました。この革新的発見は、今後病気の治療に役立てることが期待されます。

研究チームによると、この研究は安全であるそうです。というのもこの準人工生命体は研究室の外では生きていけないのです。

‘Alien’ DNA makes proteins in living cells for the first time – nature
https://www.nature.com/news/alien-dna-makes-proteins-in-living-cells-for-the-first-time-1.23040

人工DNAを含めた大腸菌が初めて作成される

カリフォルニアにある、スクリプス研究所のフロイド・ロメスバーグによる過去の研究では、自然界のDNAアルファベットであるアデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、シトシン(C)から更に多くのアルファベットを含むものに拡張できることが示されていました。

2014年ロメスバーグらは、2つの自然界にはないDNAアルファベットであるXとYを含む大腸菌E.coli株を創り出しました。最近の研究で、ロメスバーグのチームは、この部分的に人工合成された形態のE.coliが新たなタンパク質を作るために、この人工遺伝アルファベットによる指示を受けることが出来ることを示しています。

DNAアルファベットとは

すべての生命はA、T、G、Cで知られるDNAの材料でできています。これらは対になって、DNAの梯子のような横木を作っています。
いまは、新しい種類の横木がこの梯子にはあります。

今まで、すべての生命体機能はたった4つのDNA塩基で20種類のアミノ酸を記録していました。これにXとYを加えることで、生命体は152種類までの新しいアミノ酸を記録できます。研究者はこれらのアミノ酸が新しい薬の構成材料として使えるのではないかと期待しているのです。

この準人工生命体は実験室外では生きられない

Credit: dailymail

2つの非自然文字XとYを含む大腸菌E.coli。

「準人工生命体の創造が、研究室の外にハイブリットな生命形態が広がるのでは」という懸念については、ロメスバーグ自身も指摘していたことでした。しかし、彼らの使ったこのシステムでは、そのような漏洩は起こりそうにありません。

たとえば、自然のDNAでは塩基対は水素結合によってお互いにくっついています。一方、ロメスバーグのXとY塩基はそれとは全く異なった過程を通して引き合っています。そのため、自然の塩基と誤って結びつくことはないのです。そして、そもそもこの細胞は自身でXとYを適切な化学物質の添加なしには作ることが出来ないので、この準人工生命体は実験室の外では生きることができません

「彼らは逃げ出せないのです。ジュラシックパークのようなシナリオはおこらないでしょう。」

病気の治療、薬の開発への応用が期待

2014年、彼は新しい蛋白質を基にした治療法の開発のために研究している会社、Synthorxを立ち上げました。「薬として使用したい多くのタンパク質は、腎臓によって極めて迅速に除去されます」とロメスバーグは言います。この新しいシステムによって科学者は薬に脂肪分子をくっつけて、薬を体に長く留めることを可能にするかもしれません。

ロメスバーグは、こう言います。「私は、これを新たな生命形態と呼ぼうとは思いません。これは誰かがこれまでに作ってきた物にとても近いのです」「新しい発見は、細胞がG、C、A、T以外のものを使ってタンパク質への翻訳をしていることです」

生命体に実際に施した変化は小さかったとはいえ、この特徴は重要です。彼はインタビューに答えて、「これは、これまでされたことのない最初の変化です。」と語りました。これは、ロメスバーグが過去20年にわたって目指して研究してきた目標です。しかし、新しい生命形態を創り出すことは主要なポイントではないのです。ロメスバーグが興味があるのは、病気の治療に使うことの出来る新しいタイプのタンパク質を生み出すために、拡張されたDNAアルファベットを使うことです。

 

via: dailmail / text by nazology staff

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