Группа американских ученых из Массачусетского технологического института (MIT) и Гарварда создала аппарат, способный редактировать ДНК.

Его работа похожа на вырезание и вставку фрагмента текста в текстовом редакторе. Это значит, что врачи получат возможность исправлять «буквы» ДНК-кода, кодирующие наследственные заболевания в геноме человека, а также делать организмы невосприимчивыми к вредоносным вирусам вроде гриппа или ВИЧ. Выгоды на этом не заканчиваются. Если редактируемая ДНК принадлежит бактерии, можно сделать из микроорганизма мини-фабрику по выпуску лекарств или даже новых видов топлива.

Информатика генома так же изменит жизнь в XXI веке, как информатика кремния изменила ее в двадцатом. Она породит новые направления промышленности—некоторые сейчас нельзя даже вообразить, — а также приведет к радикальным изменениям в подходах к лечению заболеваний.

Аппарат по редактированию ДНК получил говорящее имя MAGE (англ. «маг», аббревиатура от Multiplex Automated Genome Engineering — множественное автоматизированное редактирование генома). Он является значительным достижением в этом еще только зарождающемся научном направлении. Внешне это сеть колб, трубок, насосов и контрольно-измерительных приборов, которая вторгается в процесс репликации молекулы ДНК, естественным образом происходящий при делении биологической клетки. Не позволяя клетке сделать точную копию своей ДНК, аппарат вмешивается и подменяет небольшие последовательности «букв», называемых кодонами, другими кодонами, соответствующими синтетической ДНК. Кодон состоит из трех «букв». Каждая «буква» представлена соответствующим нуклеотидом (обозначаются A, G, Т или С). Каждый кодон задает определенный тип аминокислоты. Соединенные последовательно аминокислоты образуют молекулы белков, выполняющие определенные функции в живой клетке. Язык ДНК обладает избыточностью — несколько разных кодонов могут задавать одну и ту же аминокислоту. В демонстрационном эксперименте MAGE сумел заменить все кодоны TAG в геноме Е. соli кодонами ТАА. Этим кодонам соответствует одна аминокислота, так что функционально они идентичны.

Поскольку избыточные кодоны уже можно перепрограммировать для встраивания аминокислот, которые обычно не встречаются в природе, то клетки могут превращаться в химические фабрики, способные производить новые химические соединения. Например, биотопл ивная компания LS9 в Сан-Франциско, соучредителем которой является профессор Джордж Чёрч (George Church) из Гарвардского университета (США), тот самый генетик, который руководил экспериментом по подмене кодона TAG, применяет Е.соli для производства экологичных сортов топлива. «Эта технология уже нашла практическое применение в виде максимизации производства бактериями важных веществ, — говорит Чёрч. — На очереди приложения MAGE, нацеленные на создание устойчивых к разнообразным вирусам промышленных клеток. Мы надеемся продемонстрировать их в течение года».