Ratuj Głuszca
brak-podgladu-600

W 1828 roku Friedrich Wöhler, syntetyzując mocznik, dowiódł, że substancje organiczne można wytwarzać w laboratorium. Po niemal dwustu latach zbliżamy się do punktu, w którym będziemy potrafili stworzyć sztuczne życie. Funkcjonujące, syntetyczne białka, jakie stworzyli naukowcy z Princeton University, są milowym krokiem na tej drodze. Dwadzieścia różnych aminokwasów tworzy około stu tysięcy protein, jakie funkcjonują w naszych organizmach. Każda proteina wytwarzana jest dzięki ekspresji określonej sekwencji genów, to właśnie białka, jak trybiki w maszynie, tworzą mechanizm naszych komórek i całego organizmu. Dlaczego jest ich tylko sto tysięcy, choć możliwości ich tworzenia są nieskończone

 

Czego nie stworzyła natura w drodze ewolucji, postanowił stworzyć profesor Michael Hecht ze swoim zespołem, który na co dzień zajmuje się poznawaniem i rozszyfrowywaniem molekularnych mechanizmów działania komórek i całych żywych organizmów – czyli białek. Chciał sprawdzić, czy proteiny nigdzie nie występujące w naturze, zaprojektowane w laboratorium, będą w stanie funkcjonować w żywych komórkach. Zespół rozpoczął od stworzenia „biblioteki syntetycznych, skomplikowanych, trójwymiarowych protein. Stworzono ich jeden milion, wszystkie niewidziane w naturze. Pozostało je sprawdzić.

 

Laboratoryjne doświadczenia przeprowadzano na hodowlanych szczepach bakterii, które pozbawiano genów kodujących wybrane białka, konieczne do przeżycia w określonych okolicznościach (np. ograniczonego dostępu do pożywienia) – bez nich bakterie powinny zginąć. Zamiast nich wstawiano bakteriom sekwencje DNA – również zaprojektowane w laboratorium – kodujące syntetyczne białka z „biblioteki. Jeśli nowe białko nie sprawdziłoby się – bakterie powinny zginąć. Okazało się jednak, że w wielu przypadkach bakterie z „przeszczepionym DNA, kodującym syntetyczne proteiny, żyły i rozmnażały się w najlepsze.

 

Oto mamy tutaj molekularną maszynerię, która poprawnie funkcjonuje w żywym organizmie, mimo że została zaprojektowana od zera i stworzona z równie sztucznych genów – mówi Michael Hecht. – To oznacza, że molekularne elementy życia nie muszą się ograniczać do tych genów i protein, które już istnieją w naturze.

 

Podmiana w organizmach żywych genów na pochodzące od innych gatunków to już niemal rutyna, ale nigdy nie próbowano zaprojektować ich sztucznych odpowiedników. To w istocie ogromny krok w biologii syntetycznej – skoro możemy zaprojektować jeden element, możemy też inne, a skoro tak, to możemy zaprojektować cały żyjący organizm. Droga do syntetycznej komórki jest może jeszcze długa, ale już w naszym zasięgu.

 

Fundusze na badania pochodziły z National Science Foundation, a praca ukazała się w Public Library of Science ONE.

 

Źródło: kopalniawiedzy.pl

Autor wpisu: ag

Wypowiedz się

Musiszsię zalogować aby dodać komentarz.