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.
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(0 žmonių įvertino)
0

Žemę pasiekė du iš Visatos gelmių atkeliavę signalai: astrofizikai mano, kad tai iš laiko pradžios (34)

Du intriguojantys signalai, pasirodę mažame gravitacinių bangų detektoriuje, gali reprezentuoti...

Kavos mėgėjams – žinia iš laboratorijos Suomijoje: šio gėrimo laukia kardinalios permainos (16)

Vėsioji Suomija tikrai negarsėja kaip kavą auginanti šalis. Tačiau šioje Šiaurės Europos...

NASA Mėnulyje ruošiasi ieškoti vandens, kurį ateityje žada naudoti kaip kurą skrydžiams į tolimąjį kosmosą (30)

NASA paskelbė 2023 metais nutupdysianti vandens ledo paieškoms skirtą mėnuleigį Nobilės...

Saulės sistemoje pastebėti neatpažinti, neįprastai skriejantys objektai (34)

Keturi iš naujųjų objektų skrieja daugiau nei už 230 astronominių vienetų nuo Žemės...

Mirties slėniu praminta vieta Žemėje: koją čia įkelti gali tik drąsiausi, teritorija pažymėta specialiais ženklais (7)

54 laipsniai Celsijaus - tokia temperatūra čia užfiksuota šių metų birželio 17 dieną. Ir tai...

Top naujienos

Kupiškio ligoninės vadovą Julių Panką nustebino darbuotojų skundas: mano, kad tai – kerštas (226)

Kupiškio ligoninė s darbuotojos – slaugytojos ir padėjėjos – pasijuto skriaudžiamos: per...

Vaidas Mikaitis | D+

Nykiame krašte viešėjusiems lietuviams gautas pasiūlymas išvaikė nuobodulį – vyrukai, pirkite žmonas

Praeitą savaitę pasakojau, kaip su savo broliu, Pravalturo direktoriumi renkamės kurias pasaulio...

Nausėdos kalboje išskyrė pagrindinę žinutę: tam tikra prasme tai naujas iššūkis (102)

Gitanas Nausėda dalyvauja Jungtinių Tautų (JT) Generalinės Asamblėjos 76-ojoje sesijoje...

Su išniekinta trispalve kaunietį sulaikė prie Seimo: palaikau LGBT bendruomenę, bet nenoriu, kad ją išaukštintų (117)

Prie Seimo per surengtą šeimų mitingą trispalvę išniekinęs ir iš seksualinių mažumų...

Trys dažniausios apatinių dėvėjimo klaidos: kodėl po baltais drabužiais neturėtumėte dėvėti baltos liemenėlės? (27)

Ne vienerius metus savame versle besisukanti Vilmantė Markevičienė juokais prisimena anoniminio...

Madingiausios makiažo tendencijos: dabar tai rudens trendas (34)

Vasarą dekoratyvinę kosmetiką keičia saulė, tačiau atvėsus orams, norisi natūralų grožį...

Po komandos draugo metimo – pastaba Grigoniui: gal kitąkart ramiau? (21)

Sekmadienį Marius Grigonis įsirašė į savo CV naują pasiekimą. Lietuvio atstovaujamas Maskvos...

„Achema“: įmonės veikla tapo nuostolinga, į prastovas išleidžiama apie 400 žmonių atnaujinta (66)

Didžiausia dujų vartotoja šalyje Jonavos azotinių trąšų gamintoja „ Achema “ pranešė, kad...

Tailandas jau atviras turistams, bet reikia žinoti kelias taisykles: pasidalijo išsamia instrukcija, ką daryti norintiems nuvykti dar šiemet (30)

Jei pandemijos metu svajojate apie tolimus kraštus, jūs – ne vienintelis. Egzotiškos šalys irgi...

Eugenija Grižibauskienė | D+

Investuotojas Kandzeras – apie degančias akis, skraidančius verslo angelus ir vyrišką sambūrį

Investuotojas ir verslo vystytojas, didžiausios Baltijos šalyse įdarbinimo kompanijos „ Biuro...