aA
Pastaraisiais metais sintetinės biologijos pažanga buvo matuojama ne žingsniais, o šuoliais. Per du pastaruosius dešimtmečius mokslininkai pažengė nuo santykinai nedidelio viruso – hepatito C – genomo sintezės iki to, ką mokslininkai vadina vienaląsčio organizmo „pirmąja sintetine ląstele“. Tačiau, nepaisant, atrodytų, milžiniškų pasiekimų, jie iki šiol nesugebėjo peržengti vienos kliūties – sukonstruoti vieną iš esminių mūsų genetinės sandaros elementų, eukariotinės ląstelės chromosomą.
Chomosomos
© Shutterstock nuotr.

Visai neseniai mokslininkų grupė paskelbė, jog išaušo sintetinių chromosomų aukso amžius: straipsnyje, kurį publikavo prestižinis recenzuojamas žurnalas „Science“, jie išaiškino, kaip iš bazinių elementų sukonstravo mielių ląstelės chromosomą. O dėl šio eksperimento sėkmės jie sugebėjo sukurti ir visiškai funkcionalias „pusiau dirbtines mieles“, rašo „The Verge“.

Keistos mielių savybės

Eukariotinės chromosomos saugo eukariotinių ląstelių informaciją, o tokios sudėtingos ląstelės sudaro augalus, gyvūnus ir mieles – eukariotinėmis vadinamos visos ląstelės, kurių branduolys nuo likusios ląstelės atskirtas membrana. Nors mokslininkai kiek anksčiau sugebėjo sukonstruoti viruso ir bakterijos (prokariotinės ląstelės) DNR, eukariotinės ląstelės chromosomos konstravimas iki šiol buvo neįveiktas barjeras. Taigi, prieš imantis šio ambicingo darbo, jį reikėjo labai rūpestingai suplanuoti. „Mes ne šiaip nukopijavome jau egzistuojančią chromosomą, bet sukonstravome smarkiai modifikuotą jos versiją, suprojektuotą kompiuteriu, taikant rinkinį principų, kuris, mūsų prognozavimu, turėjo lemti laimingą, sveiką mielių egzistavimą“, - sakė tyrimo bendraautoris, Niujorko universiteto (JAV) molekulinės biologijos ekspertas Jefas Bloeke.

Būtent rūpestingas planavimas mokslininkams ir šešiasdešimčiai jiems talkinusių doktorantų suteikė galimybę vieną po kitos susegti DNR grandinės fragmentus ir įterpti visą konstrukciją į gyvą mielių ląstelę. Sukonstruotoji chromosoma nuo „natūralios“ skyrėsi daugiau nei 500 vietų – šie skirtumai, pasak J. Boeke, pusiau dirbtinėms mielėms suteikė „keistų savybių“.

Chromosomos perkonstravimas „pagal poreikį“

Vienas iš reikšmingiausių pakeitimų, kuriuos padarė mokslininkai, buvo geno, pavadino „Cre“, įtraukimas į chromosomą. Šis genas yra netipiškas, nes jis gamina baltymą (taip pat vadinamą „cre“), kuris gali sujaukti sintetinės chromosomos seką, jeigu baltymas susijungia su estrogenu – žmogaus lytiniu hormonu. Toks metodas yra vadinamas „sujaukimo metodu“. Jis mokslininkams suteikia galimybę dirbtinės chromosomos konstrukciją gyvose mielių ląstelėse keisti „pagal poreikį“ - tereikia į terpę su mielėmis pridėti skirtingų koncentracijų estrogeno tirpalo. „Panašiai, kaip maišant kortų kaladę, galima ištrinti ar padvigubinti kokį nors genų rinkinį tiesiog į mitybinę terpę įpylus estrogeno tirpalo ir tokiu būdu gauti visiškai kitokią kortų seką kaladėje – arba unikalią genetinę seką“, - aiškino J. Boeke.

Mokslininkai tikisi, kad „sujaukimo metodą“ galės pritaikyti kurdami mieles, galinčias toleruoti platesnį aplinkos sąlygų spektrą, galinčias efektyviau vykdyti fermentacijos procesą. O jeigu jiems tai pavyks, taikymo galimybės bus praktiškai neribotos, nes šiuos mikroorganizmus galima panaudoti ne tik alaus ar duonos ruošime. „Manau, per ateinančius 10 metų sulauksime įvairiausių biosintetinių produktų, pagamintų bakterijose ir mielėse“, - sakė J. Boeke. Pasak jo, šis mokslo pasiekimas smarkiai padidins tokių dalykų, kaip vaistai nuo maliarijos ar dyzelinio kuro molekuliniai elementai, gamybos efektyvumą. „Toks sujaukimo metodas gali būti naudingas praktiškai bet kam, kas gali būti pagaminta mielėse“, - tikina mokslininkas.

Išmok valdyti genus – ir valdysi pasaulį

Nors pusiau dirbtinės mieles su visiškai dirbtine chromosoma jau yra ne mokslinė fantastika, bet realybė, visiškai dirbtinės mieles – kol kas neegzistuojantis dalykas. Mokslininkams dar teks gerokai paplušėti, kad išsiaiškintų koks yra visas naujų metodų taikymo sričių spektras, nes mielėse yra toli gražu ne viena chromosoma – jų yra visos 16. „Mažai tikėtina, kad sukelsime pramoninę revoliuciją pakeisdami vieną chromosomą“, - sako J. Boeke. Tačiau mokslininkai galėtų sukelti revoliucijų įvairiose pramonės šakose jeigu sugebėtų sukonstruoti visą chromosomų rinkinį. „Galutinis tikslas – sukonstruoti visas 16 chromosomų“, - sakė mokslininkas, teigęs, kad šis darbas turėtų užtrukti dvejus-trejus metus. „Štai tada bus tikrai įdomu ir galinga, nes kontroliuodami visus genus sugebėsime nuveikti kur kas daugiau“, - prognozuoja molekulinės biologijos ekspertas.

Tiesa, jis puikiai supranta, kad kai kuriems žmonėms gali kilti abejonių, kad galbūt nėra išmintinga tokiu būdu „valdyti genus“, tačiau jis pats tokios kritikos rimtai nevertina. „Jei tie žmonės nesimaitina išimtinai vien vaisiais, riešutais ir žuvimis, yra maždaug 100 proc. tikimybė, jog jie naudoja mūsų sumanių protėvių, taikiusių atrankinio veisimo principus, darbo vaisius“, - sakė mokslininkas. Be to, pasak mokslininko, ląstelės genomui per daug susijaukus, jis išsitrina, susinaikina, o ląstelė žūva – taigi, baimės, kad mielės užkrės mus mirtinomis ligomis, nėra.

www.DELFI.lt
Griežtai draudžiama DELFI paskelbtą informaciją panaudoti kitose interneto svetainėse, žiniasklaidos priemonėse ar kitur arba platinti mūsų medžiagą kuriuo nors pavidalu be sutikimo, o jei sutikimas gautas, būtina nurodyti DELFI kaip šaltinį.
|Populiariausi straipsniai ir video
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(0 žmonių įvertino)
0

Dėl koronaviruso blogos žinios barzdočiams: jei situacija nesikeis – teks nusiskusti (34)

Barzdos sugrįžo į madą ir dabar daug vyrų jomis didžiuojasi. Tačiau, jei padėtis nesikeis,...

Žemė pasigavo naują „minipalydovą“ (1)

Žemė pasigavo naują „minipalydovą“, dydžiu sulig lengvuoju automobiliu, pranešė astronomai,...

Verta susirūpinti: mokslininkai rado ryšį tarp seksualinių partnerių skaičiaus ir vėžio rizikos (47)

Pasikeitusios moralės normos ir mokslo pažanga išlaisvino žmones. Tačiau naujas tyrimas teigia,...

Nauja teorija: gyvybę Žemėje galėjo pradėti supermasyvi juodoji skylė (20)

Supermasyvi Paukščių Tako centre esanti juodoji bedugnė galėjo būti esminiu gyvybės vystymosi...

Pirmojo pasaulinio karo laikų šalmai nušluostė nosį moderniems analogams (15)

Šalmas – būtina kario apsaugos priemonė. Šalmus kariai dėvėdavo dar prieš mūsų erą,...

Top naujienos

Po pirmojo koronaviruso atvejo neabejojama: netrukus bus pereita prie privalomų karantino nurodymų papildyta 11 val.

Po to, kai ankstyvą penktadienio rytą buvo paskelbta apie pirmąjį patvirtiną koronaviruso atvejį...

Po tragiškos nakties Turkija atveria vartus, šimtai migrantų jau plūstelėjo Europos link (153)

Šimtai migrantų Turkijoje plūstelėjo į pasienio regionus Europos link, pasirodžius...

Šeši mėginiai iš Šiaulių dėl koronaviruso yra neigiami patikslinta (17)

Šeši penktadienio rytą ištirti mėginiai dėl galimo koronaviruso buvo neigiami, tačiau su...

Lietuvoje užfiksuotas pirmasis koronaviruso atvejis: kas bus daroma toliau papildyta 10.24 (478)

Naktį iš ketvirtadienio į penktadienį Vyriausybė pranešė apie pirmąjį koronaviruso atvejį...

Paauglę sumušusio ir išžaginti bandžiusio jaunuolio istorija nebaigta: prokuratūra skųs teismo sprendimą (125)

Ketvirtadienį Tauragės apylinkės teismui paskelbus sprendimą kokia bausmė skiriama merginą...

Prieš rungtynes su Milano komanda – papildoma sveikatos patikra prie „Žalgirio“ arenos

Eurolygos 26-ojo turo rungtynėms su Milano „AX Armani“ komanda besiruošiantis Kauno...

Jūs rimtai? Savaitės naujienų ir skandalų apžvalga su Nagliu Bierancu

Šį penktadienį laidos „Jūs rimtai?“ svečio kėdėje – Naglis Bierancas. Šokėjas,...

„Norfa“ gali svarstyti apriboti būtiniausių prekių pardavimų kiekius vienam žmogui

Nuo antradienio „Norfose“ prasidėjo ilgesnio galiojimo prekių pardavimų augimas, praneša...

Koronavirusas iš darbo perspektyvos: ką turėtų žinoti darbuotojai ir darbdaviai? (2)

Lietuvoje jau užfiksuotas pirmasis koronaviruso atvejis. Jau dabar grįžusieji iš susirgimo...

Ministras: šiaulietės tyrimas dėl koronaviruso buvo darytas dukart (9)

Sveikatos apsaugos ministras Aurelijus Veryga penktadienį ryte spaudos konferencijoje po...

|Maža didelių žinių kaina