211service.com
Pusiau sintetinė gyvybės forma dabar yra visiškai ginkluota ir veikia
William B. Kiosses, PhD, Scripps tyrimų institutas
Kiekvienas gyvas daiktas Žemėje saugo gyvenimo instrukcijas kaip DNR, naudodamas keturias genetines bazes A, G, C ir T.
Visi, išskyrus vieną, tai yra.
Floydo Romesbergo San Diego laboratorijoje ir jo įkurtoje įmonėje auga bakterijos su išplėstu genetiniu kodu. Jie turi dar dvi raides, nenatūralią porą, kurią jis vadina X ir Y.
Romesbergas, Scripps tyrimų instituto laboratorijos vadovas, pirmiausia pakeitė bakterijos genus E. Coli 2014 m. bus sukurti nauji DNR komponentai. Dabar pirmą kartą mikrobai naudoja išplėstą kodą, kad gamintų baltymus su vienodai neįprastais komponentais.
Norėjome įrodyti, kad kiekvieną informacijos saugojimo ir gavimo žingsnį gali sudaryti nenatūrali bazinė pora, sako jis. Tai jau ne smalsumas.
Bakterija vadinama pusiau sintetiniu organizmu, nes nors ji turi išplėstą abėcėlę, likusi ląstelės dalis nepasikeitė. Nepaisant to, MIT Linkolno laboratorijos biologijos inžinierius Peteris Carras sako, kad tai rodo, kad mokslininkai tik pradeda suprasti, kaip galima pertvarkyti gyvybę, ši koncepcija vadinama sintetine biologija.
Mes nežinome, kokios yra didžiausios mūsų gebėjimo kurti gyvenamąsias sistemas ribos, ir šis dokumentas padeda parodyti, kad neapsiribojame keturiomis bazėmis, sako jis. Manau, kad tai gana įspūdinga.
Žmonija nusivylė ieškodama gyvybės Marse ar Jupiteryje. Tačiau San Diege augantys svetimkūniai jau rodo, kad mūsų Žemės biologija nėra vienintelė įmanoma. Tai rodo, kad jei gyvybė vystytųsi kitur, ji galėjo tai padaryti naudojant labai skirtingas molekules ar skirtingas jėgas, sako Romesbergas. Gyvenimas toks, kokį mes žinome, gali būti ne vienintelis sprendimas ir gali būti ne pats geriausias.
Romesbergo pastangos dėti genetinį gegutės kiaušinį bakterijų viduje prasidėjo prieš 15 metų. Sukūrus kandidatų porą naujų genetinių raidžių, pirmasis žingsnis buvo įtraukti jas į bakterijos genomą ir parodyti, kad ji gali jas naudoti informacijai saugoti. Tai yra, ar organizmas galėtų pakęsti nenatūralią DNR ir taip pat ištikimai ją kopijuoti dalydamasis?
Atsakymas, jo laboratorija parodė 2014 m., buvo teigiamas. Tačiau ankstyvosios bakterijų versijos nebuvo labai sveikos. Jie mirė arba atsikratė papildomų raidžių savo DNR, kurios saugomos mini chromosomoje, vadinamoje plazmide. Romesbergo žodžiais, jo kūrybai trūko tikro gyvenimo tvirtumo.
Iki šių metų komanda sukūrė stabilesnę bakteriją. Tačiau neužteko gemalui suteikti iš dalies svetimo kodo – reikėjo panaudoti šį kodą iš dalies svetimam baltymui gaminti. Apie tai šiandien žurnale praneša Romesbergo komanda Gamta , sako, kad tai padarė.
Naudodami papildomas raides, jie nurodė bakterijoms gaminti švytintį žalią baltymą, kuriame yra viena nenatūrali aminorūgštis. Saugojome informaciją, o dabar ją gavome. Kitas dalykas yra jį naudoti. Mes ketiname daryti tai, ko niekas kitas negali, sako Romesbergas.
Praktinis organizmo, turinčio didesnę genetinę abėcėlę, nauda yra ta, kad jis turi didesnį žodyną – jis gali surinkti baltymus su komponentais, kurių paprastai gamtoje nėra. Tai galėtų išspręsti kai kurias sudėtingas medicininės chemijos problemas, kurios yra menas formuoti molekules, kad jos padarytų būtent tai, ko reikia kūne, ir nieko, ko ne.
Tokių tikslų siekia Romesbergo startuolis, pavadintas Synthorx. Iki šiol ji surinko 16 milijonų dolerių ir tikisi mokslą paversti naujais vaistais. Vieno projekto tikslas – sukurti naują interleukino-2 – vaisto nuo vėžio, turinčio tam tikrą bjaurų šalutinį poveikį, versiją. Galbūt pusiau sintetiniai mikrobai galėtų tai išspręsti pagrindiniuose taškuose keisdami kai kuriuos neįprastus komponentus. Ši įmonė turi išeiti iš laboratorijos ir patekti į kliniką, sako naujai įsteigta jos generalinė direktorė Laura Shawver.
Carras sako, kad išplėstas genetinis kodas gali turėti įtakos ne tik naujų savybių programavimui į baltymus. Jis taip pat mano, kad naujosios raidės gali būti naudojamos informacijai paslėpti taip, kaip kiti biologai negalėjo lengvai pamatyti. Tai gali būti naudinga slepiant intelektinę nuosavybę arba, galbūt, užmaskuojant biologinį ginklą.