Μεταφράζω από εδώ (μην σας αποθαρρύνει το κάπως τεχνικό ύφος γραφής του άρθρου, θα ακολουθήσουν επεξηγηματικά σχόλια και σχολιασμός των φιλοσοφικών ερωτημάτων που ανακύπτουν):
Έπειτα από περίπου 15 χρόνια δουλειάς και προϋπολογισμό 40 εκατομμυρίων δολλαρίων, μία ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο J. Craig Venter ισχυρίζεται ότι κατάφερε να δημιουργήσει τον πρώτο ζωντανό οργανισμό με εντελώς συνθετικό γονιδίωμα. Αυτό το επίτευγμα μπορεί να αποτελεί απόδειξη ότι τα τεχνητά κατασκευασμένα γονιδιώματα μπορούν να λειτουργήσουν μέσα σε ένα κύτταρο, με απώτερη συνέπεια την αναπαραγωγή πλήρως λειτουργικών ζωντανών οργανισμών, δηλ. τεχνητής ζωής.
Έπειτα από περίπου 15 χρόνια δουλειάς και προϋπολογισμό 40 εκατομμυρίων δολλαρίων, μία ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο J. Craig Venter ισχυρίζεται ότι κατάφερε να δημιουργήσει τον πρώτο ζωντανό οργανισμό με εντελώς συνθετικό γονιδίωμα. Αυτό το επίτευγμα μπορεί να αποτελεί απόδειξη ότι τα τεχνητά κατασκευασμένα γονιδιώματα μπορούν να λειτουργήσουν μέσα σε ένα κύτταρο, με απώτερη συνέπεια την αναπαραγωγή πλήρως λειτουργικών ζωντανών οργανισμών, δηλ. τεχνητής ζωής.
Η μελέτη που δημοσιεύτηκε σήμερα (ΣτΜ: 21.05.2010) στο περιοδικό Science, χρησιμοποίησε πάνω από 1000 τμήματα προκατασκευασμένου DNA προκειμένου να δημιουργήσει το γονιδίωμα του βακτηρίου Mycoplasma mycoides. Στην συνέχεια οι ερευνητές μεταμόσχευσαν το τεχνητώς κατασκευασμένο γονιδίωμα σε ένα κύτταρο-δέκτη M. capricolum από το οποίο είχαν αφαιρέσει το δικό του γονιδίωμα. Μόλις το DNA "ξεκίνησε" (ΣτΜ: έκανε boot για τους computerάδες), τα βακτήρια άρχισαν να λειτουργούν κανονικά και να αναπαράγονται με τον ίδιο τρόπο όπως και ένα τυπικό βακτήριο M. mycoides.
"Είναι το επιστέγασμα μιας σειράς από εντυπωσιακά βήματα," δήλωσε στο LiveScience.com ο Ron Weiss, βοηθός καθηγητή βιολογικής μηχανικής στο MIT, που δεν έλαβε μέρος στην έρευνα. "Αν δει κανείς τι κατάφεραν να πετύχουν μέσα στα τελευταία χρόνια, σίγουρα θα εντυπωσιαστεί. Η κατασκευή γονιδιωμάτων σε τέτοια κλίμακα είναι σίγουρα κάτι το εντυπωσιακό."
Για να "ξεκινήσει", το DNA χρησιμοποίησε τμήματα των κυττάρων M. capricolum, όπως δήλωσε το μέλος της ερευνητικής ομάδας Carole Lartigue. Τα βακτηριακά κύτταρα περιείχαν ακόμη κάποιους μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να εκτελούν την διαδικασία έκφρασης ενός γονιδίου, δηλ. την χρησιμοποίηση του γενετικού κώδικα για την κατασκευή πρωτεϊνών, μια διαδικασία που ονομάζεται μεταγραφή. Όταν το τεχνητό γονιδίωμα εισήχθη μέσα στο κύτταρο, οι κυτταρικοί μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για την μεταγραφή του DNA το αναγνώρισαν, και άρχισαν να κάνουν τη δουλειά τους, είπε η Lartigue.
Για να "ξεκινήσει", το DNA χρησιμοποίησε τμήματα των κυττάρων M. capricolum, όπως δήλωσε το μέλος της ερευνητικής ομάδας Carole Lartigue. Τα βακτηριακά κύτταρα περιείχαν ακόμη κάποιους μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να εκτελούν την διαδικασία έκφρασης ενός γονιδίου, δηλ. την χρησιμοποίηση του γενετικού κώδικα για την κατασκευή πρωτεϊνών, μια διαδικασία που ονομάζεται μεταγραφή. Όταν το τεχνητό γονιδίωμα εισήχθη μέσα στο κύτταρο, οι κυτταρικοί μηχανισμοί που είναι υπεύθυνοι για την μεταγραφή του DNA το αναγνώρισαν, και άρχισαν να κάνουν τη δουλειά τους, είπε η Lartigue.
"Ο πρόγονος του κυττάρου που κατασκευάσαμε είναι ο υπολογιστής και όχι κάποιος άλλος γενετικός κώδικας," είπε ο Daniel Gibson, κύριος συγγραφέας της μελέτης και μέλος του Ινστιτούτου Venter.
Για να κατασκευάσουν τα γονιδιώματα, ο Gibson και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν μαγιά για να κολλήσουν χιλιάδες κομμάτια DNA, κάθε ένα από τα οποία περιείχε 1080 ζεύγη βάσεων (ΣτΜ: νουκλεοτίδια), τα οποία παρήγγειλαν από άλλο εργαστήριο. Για να διευκολυνθεί η συναρμολόγηση, κάθε κομμάτι DNA είχε 80 ζεύγη βάσεων σε κάθε άκρο, τα οποία υπέδειξαν που έπρεπε να γίνει η ένωση των δύο κομματιών.
Σιγά σιγά, τα κομμάτι του DNA ενώθηκαν σε δεκάδες χιλιάδες και μετά εκατοντάδες χιλιάδες ζεύγη βάσεων, μέχρις ότου η μαγιά παρήγαγε ένα πλήρες συνθετικό γονιδίωμα με 1.080.000 ζεύγη βάσεων.
Οι ερευνητές κατόπιν συνέκριναν το τελικό γονιδίωμα με δύο φυσικά γονιδιώματα M. mycoides που έπαιζαν το ρόλο προτύπων. Τα δύο πρότυπα διέφεραν ελαφρώς γεγονός που ανάγκασε τους επιστήμονες να αναγκαστούν να ακολουθήσουν ένα από τα δύο χωρία να ξέρουν ποιο είναι το ακριβέστερο.
Ακόμα και μια ελάχιστη ανακρίβεια δεν θα επέτρεπε την ενεργοποίηση του αδρανούς DNA σε ένα ζωντανό βακτήριο. Σε κάποια φάση της έρευνας, ένα και μόνο λάθος σε ένα ζεύγος βάσεων καθυστέρησε όλο το πρόγραμμα για τρεις μήνες. Αλλά η ακρίβεια των τεχνικών καθορισμού της αλληλουχίας των νουκλεοτιδίων έχει εξελιχθεί τόσο πολύ ώστε η εύρεση των λαθών διαρκούσε μέρες, αντί για μήνες, όπως συνέβαινε πριν από μία δεκαετία, όταν η γενετική μηχανική ήταν ακόμα στα γεννοφάσκια της.
Ακόμα κι έτσι όμως, η συνθετική διαδικασία μοιραία επέφερε κάποιες μεταλλάξεις στο γονιδίωμα του M. mycoides. Οι ερευνητές εισήγαγαν επίτηδες τέσσερα τμήματα DNA που είχαν τον ρόλο υδατογραφήματος, ούτως ώστε να μπορούν να διακρίνουν μεταξύ των φυσικών και των τεχνητών βακτηρίων.
Τα υδατογραφήματα περιέχουν κώδικα που μεταφράζει το DNA σε αγγλικούς χαρακτήρες, γεγονός που επιτρέπει στους ερευνητές να γράψουν στην κυριολεξία μηνύματα με τα γονίδια. Αν μεταφραστούν, τα υδατογραφήματα απεικονίζουν τα ονόματα των 46 επιστημόνων που εργάστηκαν στη μελέτη, καθώς και φράσεις του James Joyce, των φυσικών Richard Feynman και Robert Oppenheimer, και μία διεύθυνση στο internet στην οποία μπορεί να στείλει e-mail όποιος αποκωδικοποιήσει τον κώδικα.
Τα συνθετικά βακτήρια αποτελούν σκανδαλιστικό θέμα επί χρόνια για τους επιστήμονες, καθώς η κατασκευή τους υπόσχεται βακτηριακές καλλιέργειες με συνθετικά γονιδιώματα μέσω υπολογιστή που θα παράγουν συγκεκριμένα ένζυμα, καύσιμα και φάρμακα με φτηνό και αποτελεσματικό τρόπο.
No comments:
Post a Comment