Ученые создали новый инструмент AGENTEX, который позволяет быстро и безопасно создавать искусственные белки, используя не 20, как в природе, а до 34 различных аминокислот. Этот прорыв открывает путь к разработке принципиально новых лекарств, материалов и биотехнологий.
Раньше, чтобы добавить в белок новые аминокислоты, нужно было перепрограммировать ДНК живых клеток, а это сложный, долгий и рискованный процесс, который мешал нормальной работе клеток. Теперь же все происходит вне клеток — в пробирках, с помощью специальной смеси клеточных компонентов, где нет живых организмов. Это делает процесс более быстрым, безопасным и масштабируемым.
Ключом к успеху стало неожиданное открытие: ученые выяснили, что транспортные РНК (тРНК), отвечающие за сборку белков, могут работать даже если у них изменен конец молекулы — вместо привычной последовательности CCA можно использовать другие, например, CGA. Раньше считалось, что любое отклонение делает тРНК неработоспособной, но оказалось, что система гораздо более гибкая. Благодаря этому можно создавать отдельную, «параллельную» систему синтеза белка, которая не вмешивается в естественные процессы. Ученые могут назначать этим новым тРНК любые аминокислоты — природные или синтетические — и комбинировать их по своему усмотрению.
AGENTEX автоматизирует весь процесс: от проектирования тРНК до тестирования и производства белков. Система использует роботов и бесплатное программное обеспечение, что делает технологию доступной для многих лабораторий. Ученые уже планируют применять искусственный интеллект, чтобы ускорить создание и проверку новых молекул.
Помимо медицины, технология может пригодиться в сельском хозяйстве, экологии и производстве материалов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что В России разработали реагент для обнаружения генетических измененных клеток.