Международная группа исследователей получила штамм бактерий, в ДНК которых одно из четырёх классических оснований заменено на соединение, в природе для этой цели никогда не используемое и, более того, токсичное для других организмов.

Авторы работы взяли за исходный образец модифицированную кишечную палочку, неспособную вырабатывать естественное основание тимин. Большую группу таких бактерий учёные начали культивировать в среде с содержанием яда, близким к летальному уровню. Таким токсичным соединением выступил 5-хлороурацил.

Автоматизированная технология позволила быстро пропустить эту культуру через интенсивный эволюционный процесс с искусственным отбором. Когда в населении кишечной палочки появлялись экземпляры, более стойкие к яду, их отбирали и помещали в среду с ещё более высокой концентрацией 5-хлороурацила. И так — на протяжении 1000 поколений.

В результате был получен штамм, который преспокойно использовал 5-хлороурацил как полноценную замену тимина. Анализ генома новой кишечной палочки показал, что там возникло много мутаций, которые, по всей видимости, и помогли бактерии приспособиться к галогенированию основания ДНК.

Авторы считают такую демонстрацию радикального изменения химии бактерии прекрасным примером приспособляемости жизни к самым разным условиям, а значит, хорошим подспорьем для экзобиологии.

Опыт в лаборатории удачно дополняет и полевые открытия, показывающие, что живые существа могут базироваться не только на тех соединениях, что мы находим в большинстве организмов. Тут следует вспомнить недавнюю сенсационную находку — бактерию на основе мышьяка. А вместе такие исследования открывают любопытные перспективы для пересмотра границ приспособляемости жизни на других планетах.

Детали новой работы можно найти в статье:

Dr. Philippe Marlière, Julien Patrouix, Dr. Volker Döring, Prof. Dr. Piet Herdewijn, Sabine Tricot, Dr. Stéphane Cruveiller, Dr. Madeleine Bouzon, Prof. Dr. Rupert Mutzel Chemical Evolution of a Bacterium’s Genome. – Angewandte Chemie. – Article first published online: 27 JUN 2011; DOI: 10.1002/anie.201100535.