Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего вдвое расширили генетический алфавит и доказали, что клеточный фермент способен считывать искусственную ДНК из 8 элементов. Все известные формы жизни используют 4 природных основания, тогда как исследователи добавили к ним еще 4 лабораторно созданных компонента.
Новая система получила название хатимодзи-ДНК, что с японского переводится как «8 букв». Дополнительные основания формируют 2 новые пары и позволяют хранить в молекуле больше информации. Однако для практического применения такого кода необходимо, чтобы его распознавали клеточные механизмы.
Исследователи проверили работу РНК-полимеразы кишечной палочки. Этот фермент движется по цепочке ДНК и создает на ее основе РНК, через которую генетическая информация используется клеткой. Эксперименты показали, что полимераза правильно распознает обе искусственные пары и переносит их данные в молекулу РНК.
Механизм работы фермента ученые изучили с помощью криоэлектронной микроскопии. Полученные изображения показали, что РНК-полимераза проверяет синтетические основания почти так же, как природные. При этом в отдельном эксперименте фермент распознал искусственную пару без водородных связей, которые обычно соединяют основания в ДНК.
Результаты указывают, что для считывания генетической информации важны не только химические связи, но и форма молекулы, а также ее положение в активном центре фермента. Расширенный генетический алфавит может применяться в синтетической биологии для создания новых диагностических систем, лекарственных соединений и биологических устройств.
Исследователи подчеркнули, что не создавали новую форму жизни и не изменяли геном самостоятельного организма. Работа подтвердила лишь возможность считывания искусственных генетических знаков природной РНК-полимеразой. Основные результаты опубликованы 2 сентября 2026 года в журнале Nature Communications, связанное исследование вышло 12 августа в Proceedings of the National Academy of Sciences.