Bilim adamları, doğaya tamamen yeni biyolojik bileşikler üretebilen kararlı bir yarı sentetik organizma yaratmak için DNA yapı taşlarını genişletti.
Aslında dünyadaki tüm canlıları oluşturan DNA, dört temel nükleotidden oluşur; ancak ABD'deki araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni yaşam biçimi altıdan faydalanır ve işlerin ilginçleştiği yerdir.
Kaliforniya'daki Scripps Araştırma Enstitüsündeki bir ekip tarafından mühendislik yapılan yarı sentetik organizma , sizin ve I - adenin (A), sitozin (C), guanin (G) ve timinle aynı dört normal nükleobazdan yapılmıştır ( T) - ama aynı zamanda iki doğal olmayan nükleotid çağrısı var.
Bunu Nasıl Gösterdiler?
Bu DNA taban çiftlerini oluşturmak için etkili bir şekilde iki ek harf (X ve Y) verir : DNA sarmalını tutan merdivenin basamakları birlikte sarmallar.
2014'te, aynı araştırma ekibinin üyeleri bu tür sentetik DNA baz çiftini tasarladılar ve bunun , E. coli bakterilerinin değiştirilmiş bir formuna dahil edilebileceğini gösterdiler .
Bunu yaparken, DNA alfabesine fazladan harflerle ilk canlı organizmayı yarattılar - yeni biyolojik süreçleri varsayımsal olarak sağlayabilen geniş bir genetik kod verdiler.
Ancak bir sorun - istikrar vardı. Yarı sentetik organizma doğal olmayan nükleotidlerini tutabilirken, hücre bölünmesi sırasında onları süresiz olarak koruyamaz.
Kıdemli araştırmacı Floyd Romesberg , yılın başlarında "Genomunuz bir gündür sadece kararlı değil" dedi .
"Genom ölçeği için genomunuz kararlı olmalı, eğer yarı sentetik organizma gerçekten bir organizma olacaksa, bu bilgiyi istikrarlı bir şekilde koruyabilmelidir."
Bir geçici çözüm olarak ekip, daha iyi DNA replikasyonu, optimize edilmiş bir Y molekülünü ve rafine edilmiş bir mühendislik sistemini üretmek için yeni bir nükleotid taşıyıcı sayesinde yarı sentetik organizmanın doğal olmayan X ve Y baz çiftini başarıyla tutmasının bir yolunu buldular. kullanımı CRISPR-Cas9 .
Ocak ayında açıklanan sonuç, genişletilmiş 6 harfli genetik kodu kullanarak oluşturulan ilk istikrarlı organizma oldu.
Şimdi, bugün yayınlanan yeni bir araştırmada, ekip doğal olmayan A ve C gibi aynı verimlilikle doğal olmayan X ve Y nükleotidlerini transkribe edebilen ve tercüme edebilen yarı sentetik bir bakteri ile bu tür moleküler dengeye yönelik daha da iyileştirmeler yaptığını duyurdu. G ve T nükleotidleri.
Yeni bir transkripsiyon işlemi yoluyla, organizma kanonik olmayan amino asitler (ncAAs) içeren proteinleri sentezleyebilir ve süreç, hidrojen bağlarına daha az bağımlı olarak molekülleri çoğaltmanın yeni yollarını aydınlatabilir .
Ekip, kağıt üzerinde "Dikkat çekici bir şekilde, bilgi depolamada ve geri çağırmada hidrojen bağlarının, tabii ki doğal baz çiftlerinin merkezinde yer aldığını, kısmen de tamamlayıcı ambalajlama ve hidrofobik güçlerle değiştirilebileceğini ortaya koyuyor" dedi .
"Yeni şifre çözme mekanizmalarına rağmen, doğal olmayan kodonlar tamamen doğal kod parçaları kadar verimli bir şekilde çözülebilir."
Yan ürünler doğal olmayan baz çiftinin (UBP) istikrarlı ve belirsiz birleşmesiyle doğada daha önce hiç görmediğimiz yarı sentetik olarak türetilmiş yeni nesil proteinlerden biridir.
Araştırmacılar, "Sadece iki doğal olmayan kodonun kod özümünü inceledik ancak UBP'nin bunlarla sınırlı olması pek mümkün değil" diye açıklıyor .
"Dolayısıyla, bildirilen SSI, doğal organizmalar için bulunmayan geniş bir yelpazedeki formlara ve işlevlere erişebilen yeni yarı sentetik bir yaşam biçiminin sadece ilk örneği olabilir."
Şimdilik bunun tam olarak belirsiz olduğu yerlerde, ancak Planet Earth'teki yaşamın karmaşıklığı, ileriye doğru büyük bir adım attı. Bu alanı izle.
Kayıtlar
