Американски експерти за синтетички биологија објавија дека тие ја извршиле досега најобемната промена на гените на организмот, што е важен чекор кон создавање на вештачки живот кој во иднина би можел да се користи за различни цели, особено за истражување и за производство на важни хемикалии, лекови и други супстанции, кои не можат лесно да се синтетизираат индустриски, но исто така и да се создаде добиток и органи за трансплантација отпорни на вируси.
Според извештајот објавен во списанието Science, тим од научници променил 3,8 проценти од базни парови во бактеријата ешерихија коли (Escherichia coli).
Со други зборови, научниците беа во можност да го заменат седум од вкупно 64 генетски кодови – кодирање на секвенци, или програмирана патека за поврзување на аминокиселини во протеини – со други кои кодираат за иста амино киселини.
На овој начин тие дојдоа на чекор до хакирање на машинеријата на животот. За сега, се уште не е подготвено да се уфрли нов ген во бактерија, сепак, се проценува дека им се потребни неколку месеци за тоа да им успее или најдолго за една година. E. coli со изменет ген би требало во иднина да стане нова “работна сила” во лабораториските истражувањастудии и во новата биотехнолошка индустрија.
Во поново време, се чинеше дека тоа е практично невозможно да се направи дури 62.000 промени во геномот, колку е направено во новата студија. Кога американскиот тим ја заврши целата работа, тоа ќе биде најголемиот и комплексен проект некогаш направени во генетскиот инженеринг.
Дополнета во животот?
Во истражувањето, спроведено во лабораторијата на еден од пионерите на синтетичката биологија Џорџ Черчел на Универзитетот Харвард, е икористен фактот дека ДНК со неколку различни кодови се кодирани со иста амино киселина. Клетки, кога произведуваат протеини потребни за живот, ги читаат записите во ДНК кои се составени од четири бази претставена од четири букви – аденин (А), гуанин (G), цитозин (С) и тимин (Т).
Овие азотни бази се преепишуваат од ДНК на информативната РНК во тројца (триплети) кои се нарекуваа кодови и претставуваат основна единица на генетскиот код. Генетскиот код може да се прочита во рибозомите, органели во клетките, кои информациите ги претвораат во протеини.
Черч и неговите колеги ја искористија предноста на т.н.. редуданнцие – технолошки вишок во генетскиот код. Ова значи дека, на пример, кодот CCC го земениле со CCG во секој ген, а со тоа не е направена штета на клетките, бидејќи и двете може да кодираат истата амино киселина. Во следниот чекор, генот кој го кодира CCC целосно може да се отстрани, со што значително е скратен кодот на животот.
Отстранетиот материјал, тогаш може да биде вештачки составен на еден поинаков начин, така што ќе се кодираат при производството некои корисни супстанции и конечно да се пренесат назад во ДНК. Вака направениот организмот може да изврши некои функции кои им ги наметнуваат научниците. Во исто време во геномите може да бидат променети оние делови кои се користат во нивните репликацииа на вируси кои ги напаѓаат клетките.
На овој начин тие стануваат нечитливи и неупотребливи за вирусите, па така организмот би станал отпорни на нив. Познато е дека вирусите не можат да се размножуваат, односно да создаваат свој протеини ако не узурпираа или користете делови од ДНК на своите домаќини.
Во втората фаза од неговото истражување Черч и неговите колеги синтетизирале долги делови на изменетиот геном. Потоа тие делови се уфрлени во E. coli, еден по еден, да се осигура дека ниту една од промените направени не се опасни по живот бактеријата. Досега се тестирани 63 проценти од променетите гени, а резултатите покажаа дека 91% од промената не е предизвика проблеми.
Новата ера, но исто така и со нова опасност
Черч најави дека конечната намера да се создадат домашни животни и матичните клетки да бидат отпорни на сите вируси. Таквите клетки може да се користи за креирање на вакцина и за производство на органи за трансплантација.
Американскиот научник вели дека е тешко да се создадат луѓе кои ќе бидат целосно отпорни на сите вируси. Но, со тоа ќе бидат произведени резистентни органи и ткива. Ако тоа навистина им успее, тоа ќе биде почеток на една нова ера во медицината.
Новата студија, според самите автори, претставува голем чекор напред кон една нова ера на биоинженерингот, но тоа исто така покренува сериозни безбедносни прашања.
Всушност, научниците мора да најдат решенија, кои ќе гие спречи бактерии отпорни на вируси избегаат во животната средина и да предизвика хаварија – на пример, да започнат да ги споделат нивните гени отпорни на други бактерии.
Тимот всушност има во принцип решение – вештачки бактерии да можат да бидат дизајнирани така што тие може да се хранат исклучиво со вештачки работите, кои се уште не се познати по својата природа, што ќе бидат произведени само во лаборатории. Ова е нешто како идејата презентирани во СФ Паркот Јура, каде диносаурусите се зависи од храната што може да се добие само од луѓе.