Кіло науки

організми

Хейл з "q" - це рідина, що утворюється в дванадцятипалій кишці (тонка кишка) жовчю, панкреатичним соком та емульгованими ліпідами, що виникають в результаті перетравлення поглиненої їжі. У підкасті "Quilo de Ciencia", який проводить професор Хорхе Лейборда, ми намагаємось "перетравити" для слухача кілограми науки, що генеруються щотижня і які публікуються в спеціалізованих журналах з найбільшим науковим впливом. Тому теми різноманітні, але ми сподіваємось, що вони завжди будуть цікавими, розважальними і, у будь-якому випадку, ніколи не засвоюваними.

Універсальність генетичного коду можна пояснити з кількох причин. Одне з найважливіших полягає в тому, що, мабуть, після зародження життя не всі генетичні мови були однаково ефективними та дієвими в забезпеченні виживання, а універсальна мова, яка існує сьогодні, була, мабуть, найбільш підходящою для первісних організмів, які її використовували розроблений. Додатковою перевагою є те, що одна і та ж генетична мова дозволяє передавати гени між різними організмами. Таким чином, бактерії передають один одному гени стійкості до антибіотиків, що допомагає їм вижити. Однак універсальний генетичний код також створює недоліки. Наприклад, той самий генетичний код дозволяє вірусам переходити видовий бар’єр і бути більш вірулентними. Вважається, що вірус СНІДу з’явився саме за цим механізмом.

ПРОБЛЕМИ І РІШЕННЯ

Універсальний генетичний код ставить низку проблем, які не є науковими, а, перш за все, технологічними. Одним із найсерйозніших є те, що генетично модифіковані організми можуть вирватися в навколишнє середовище і перенести гени, які вони ввели, іншим організмам в їх екосистемі. Крім того, атака вірусів на бактерії є також серйозною проблемою, яка обмежує використання цих мікроорганізмів для створення білків, що представляють інтерес для здоров'я або технічного розвитку. Нарешті, додатковим недоліком є ​​те, що генетичний код обмежений використанням 20 амінокислот, що, хоча це може бути оптимальною ситуацією для життя, це не обов'язково для технологічного використання.

З вищевказаних причин модифікація генетичного коду бактерії, тобто модифікація універсальної мови генів, може вирішити деякі з цих проблем. По-перше, цей генетично перекодований організм, який мав значення принаймні однієї трійки літер, «слово», ДНК, була модифікована, був би генетично ізольований від решти Природи. Гени, які він міг би отримати від інших бактерій, або гени від вірусів, які могли б його заразити, не були б перекладені правильно, оскільки це різні генетичні мови. З цієї ж причини вони не могли модифікувати інші бактерії або організми випадковим перенесенням своїх генів, а також були б стійкими до вірусів. Крім того, ці організми можуть виробляти нові білки, містять принаймні одну додаткову амінокислоту, яка відсутня в природних білках.

МАЛЕНЬКО ВЕЛИКА ЗМІНА

Змінити генетичний код організму і залишити його в живих нелегке завдання. Однак це було досягнуто дослідниками з декількох університетів та дослідницьких центрів США, які публікують ці результати у журналі Science. Для досягнення цього дослідники використовували властивість надмірності генетичного коду, тобто властивість використовувати кілька «слів» з однаковим значенням. Ця надмірність також характерна для людських мов, оскільки багато слів мають синоніми. Наприклад, у випадку з генетичним кодом три слова UAG, UAA та UGA означають "зупинка". Ця надмірність дозволяє замінити одне з цих слів у геномі на еквівалентне, не впливаючи на код, щоб правильно виробляти білки.

Дослідники вирішили замінити слово UAG на синонім UAA у всьому геномі бактерії Escherichia coli. Слово UAG було обрано, оскільки було відомо, що ці три букви найменш часто зустрічаються в геномі бактерії (він містить лише 321 UAG s), що сприяло їх заміщенню. Крім того, попередні дослідження показали, що можна використовувати цю трійку літер для включення нових амінокислот у білки, оскільки компоненти механізму перекладу для досягнення цього були виготовлені іншими лабораторіями.

Таким чином, якщо ми замінимо всі триплети UAG на UAA в геномі бактерії, новий код буде продовжувати правильно зупиняти синтез білка, але ми звільнимо слово UAG від його значення, і тепер ми можемо дати йому нове цікавить: нова амінокислота. Для цього дослідники усунули фактор, який інтерпретує слово UAG як «зупинка». Цей фактор, званий RF1, продукується геном, який можна видалити з геному бактерії. Після усунення цього фактора дослідники ввели в бактерію нові гени, що дозволило їй інтерпретувати слово UAG як нову амінокислоту. Таким чином, вчені змогли генерувати нову бактерію, до якої вони можуть включати гени зі словами UAG, які замість зупинки синтезу білків включають до них неприродну амінокислоту.

Тут нам не вистачає місця для більш детального пояснення методів, використовуваних вченими для створення першого в історії перекодованого організму, але справа в тому, що цей мікроорганізм існує і обіцяє стати першим із серії генетично перекодованих організмів, які можуть бути використані для виробництво ліків або біопрепаратів, що становлять інтерес для здоров'я, більш безпечним способом, ніж те, що було зроблено до цього часу.

НОВА РОБОТА ХОРХІ ЛАБОРДИ .

Його можна придбати тут:

Інші роботи Хорхе Лейборди