hirdetés
2022. november. 28., hétfő - Stefánia.
hirdetés

 

Tudomány

Szép új genetikai kód

Új hír, hogy mesterséges beavatkozás hatására DNS-bázis-tripletek helyett DNS-bázis-kvadrupletek is meghatározhatnak egy – eddig nem létezett – aminosavat. Az új fehérjekészítő mechanizmus talán még a mesterséges élet kiindulópontja is lehet?
A Földön ma fellelhető összes élőlényben a sejt fehérjegyártó gépezete a DNS-ben előforduló négy bázisból (adenin, citozin, guanin, timin), öt szénatomos cukorból és foszfátcsoportból álló építőkockákat, az úgynevezett nukleotidokat olvassa le hármasával (tripletekben), hogy azok alapján a fehérjék felépítéséhez szükséges aminosavláncokat állítson elő. Minden hárombetűs „szó” egyetlen aminosavat, vagy egy olyan stopjelzést kódol, ami a fehérjelánc gyártásának leállítását jelzi. Legalábbis eddig így volt.
 
Jason Chin angol kutató és kollégái áttervezték a sejt fehérjegyártó „gépsorát”, hogy az három helyett egyszerre négy nukleotid betűt (kvadrupletet) is el tudjon olvasni. Ily módon, a fehérjékbe beépíthető genetikai kód által meghatározott aminosavak számát a természetben eddig létező 20-ról 276-ra növelték.
 
Ez úgy lehetséges, hogy Chin új genetikai kódjával a meglévő 20-on felül további 256 négybetűs nukleotid „szó” alkotható, melyek alapján olyan aminosavak hozhatók létre, amik jelenleg nem léteznek élő sejtekben. Mindez sosem volt szintetikus anyagok, így akár a mesterséges életformák előállításához vezethet el.
 
Több ilyen szintetikus aminosavat ezek közül már előállítottak, méghozzá úgy, hogy az alap aminosav-szerkezethez különböző kémiai csoportokat adtak hozzá. Egészen mostanáig az volt a kérdés, hogyan lehetne ezekből fehérjéket gyártani. A probléma megoldásához Chinék áttervezték a sejt fehérjegyártó mechanizmusának több „darabját”, ideértve a riboszómákat és a szállító RNS-eket, más néven  (transzfer) tRNS-eket.
 
A riboszómáknak nevezett sejtszervecskék szerepe, hogy itt kapcsolódnak össze fehérjékké a DNS-ben kódolt információ alapján a tRNS-ek által odaszállított aminosavak. A módosított riboszómák és tRNS-ek a meglévő „gépezettel” párhuzamosan működnek, így a sejt hagyományos fehérjekészítő mechanizmusa továbbra is normálisan működik.
 
Az áttervezett, új aminosavgyártó mechanizmus gyakorlatban való kipróbálásához az angol kutatók két négybetűs kódont (kvadrupletet) juttattak be egy kalmodulin nevű fehérjét kódoló génbe, és ezzel egy-egy mesterséges aminosavgyártó „programot” írtak le az egyes kvadrupletekkel. Amikor a módosított gént bejuttatták az E. coli nevű baktériumba, az olyan módosított kalmodulint állított elő, mely két nemtermészetes aminosavat is tartalmazott.
 
A két új aminosav azért különösen érdekes, mert a fehérjéket általában összetartó kémiai kötéstől teljesen eltérő kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A módosított kalmodulin esetében például egy teljesen új fehérjeszerkezet jött létre.
 
A hőmérséklet és a környezet kémhatásának változása tönkreteheti a fehérjék közötti normális kötéseket, aminek következtében elveszíthetik térbeli szerkezetüket. Főzéskor például a megemelkedett hőmérséklet hatására változik meg a tojásfehérje színe és állaga.
 
Az új, módosított aminosavak közötti kémiai kötések sokkal stabilabbak, emiatt az új fehérjék tágabb környezeti határok között is megőrzik eredeti szerkezetüket. A kutatók arra számítanak, hogy eredményeik hatására például olyan új gyógyszercsoport hozható létre, mely szájon át bevéve sem megy tönkre a gyomorsav hatására. És ez még csak a kezdet! Hosszú távon Chinék kutatása olyan sejtek előállításához vezethet, melyek teljesen új polimereket képesek előállítani. Az ilyen erősebb polimerekből felépülő sejtekből álló élőlények következésképpen erősebbek, vagy keményebbek lehetnek.
 
A következő lépés még több olyan új tRNS tervezése, mely újabb nemtermészetes aminosavakat építhet össze fehérjeláncokká. Chin szerint ez a lehetőség új anyagok egész sorát hozhatja létre. Miután pedig ezek az anyagok hatalmas tartályokban fermentált baktériumokkal is megtermeltethetők, előállításuk feltehetően sokkal olcsóbb lesz a kémiai szintézisnél.
 
Az ismert amerikai genetikus, Craig Venter szerint Chinék kutatása új távlatokat nyit a szintetikus biológia területén. Farren Isaacs bostoni kutató azonban arra figyelmeztet, hogy az új polimerek hatással lehetnek a sejtekben jelenleg zajló folyamatokra. Amíg azonban ez nem bizonyul leküzdhetetlen problémának, Chinék eredményei kövezhetik ki a bizarr, új tulajdonságú komplex életformákhoz vezető utat. Chin azon mereng, vajon a DNS-t, az RNS-t, a fehérjéket és a polimerek egy új osztályát magába foglaló sejt létrehozásának eredményeként egy új életforma kialakulását is megfigyelhetjük-e majd? És vajon ez az élőlény rávehető-e olyan dolgok létrehozására, amire a természetes biológia csak azért nem képes, mert korlátozott számú polimer áll a rendelkezésére?
 
Oravecz Elvira, Népszabadság Online

cimkék

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés

Könyveink

  • learn more Szombathely belvárosának látványtérképe

    Több száz légi fotó és közel ezer földi felvétel segítségével készítette el Ferenc Tamás képzőművész a mai...

  • learn more Rendhagyó szakácskönyv. Patikusok receptjei tápanyagtartalommal

    Különleges ötlettel jelent meg a gyógyszerészek szakácskönyvének  harmadik kötete,...

  • learn more 150 EKG kérdés (javított kiadás)

    Bár a gyakorlat és a tapasztalat semmivel sem helyettesíthető, ez a könyv egy lépéssel közelebb áll a klinikai valósághoz, mint azok a...

  • learn more Sorból ki lóg

    Leírás: Mikrobiológia, járványtan és egészségpolitika szakembereknek és kíváncsiaknak. Nem baj, ha kilógsz a sorból. Lehet, hogy a sorral van a baj! –...

  • learn more A személyes és társas tényezők szerepe a rehabilitációs munkában

    A kötet középpontjában a krónikus betegséggel élők testi, lelki és szociális...

  • learn more Ars neurologiae

    Régiesen szólva, idegorvos vagyok. Bármit tanultam vagy csináltam ezen kívül, a világ látását számomra a foglalkozásom határozza meg. Mielőtt...

  • learn more Akadémikus portrék - Erdei Anna - immunológus

    A kötet Herzka Ferenc dokumentumfilm-rendező, szerkesztő által készített portréfilm szövegéből készült...

  • learn more Manuale Pharmaceuticum Novum - második bővített kiadás

    A magisztrális gyógyszerkészítés a gyógyszerészek egyik meghatározó egyedi és kizárólagos...

  • learn more És mégis - Összegyűjtött írások (1983-2015)

    B. Gáspár Judit könyve három évtized írásait gyűjti egybe. Pszichoanalitikus szemléletű kortárs gondolkodó szólal...

  • learn more Márti és a kettős identitás

    Márti 1933-ban született Budapesten, kispolgári zsidó családban. Élete kezdetén rögtön két olyan esemény is történik, ami végérvényesen...

  • learn more Recept nélkül kapható gyógyszerek

    Ez a könyv gyógyszerekhez nyújt segítséget, a recept nélkül kapható gyógyszerek a témája. A gyógyszerész ismeri a hatóanyagokat,...

  • learn more Tükröm, tükröm...

    Ha a tükör nem, ez a könyv megmondja, hogy a problémáink elől, önmagunk elől nem tudunk elmenekülni. A Zsigmond Márta-médiadíjas újságíró, költő és...

  • learn more Onkológiai kézikönyv

    Ez a könyv szakvizsgára készülő fiatal orvosok ötleteként született meg, akik azt kérdezgették maguktól: hogyan is tudhatnánk a választ az...

  • learn more Szemészet

    Napjainkban új kihívások várnak a szemésztársadalomra. A népesség elöregedésével nő az időskorban előforduló szembetegségek száma. A 80 éven felüli lakosság...

  • learn more Álláskeresők könyve

    Hányan keresnek ma állást Magyarországon? Hányan készülnek feladni, és ami rosszabb, hányan adták, adják fel? Hiánypótló könyv magyar szerzőtől az...

  • learn more Nyílt lábszártörések

    A Traumatológia Témakörök sorozatban újdonságként egy monográfia is megjelent, mely egyben egy tudományos munka összefoglalója is. A 222 oldalas...

  • learn more Az Önök Bizottsága

    Ebben a sorsfordító korszakban mit jelentett az amerikai pszichoanalitikusok kezdeményezésére 1938-ban létrehozott szervezet, az Emergency Committee on...

  • learn more MENSCHENWÜRDIGES STERBEN – RECHTSLAGE ZUR STERBEHILFE IN EUROPA

    A tartalomból: Kálmán Györgyi: Einführung Mihály Filó: Kampf um die Objektivität. Die...

  • learn more A spiritualitás pszichológiája

    Az elmúlt években a „spiritualitás” fogalma elképesztő karriert futott be mind elterjedését, mind jelentésének bővülését tekintve...

  • learn more Képes szimmetria

    A Széchenyi-díjjal kitüntetett, kémiával foglalkozó, nemzetközileg elismert akadémikus szerzőpáros könyve pontosan és ugyanakkor közérthetően,...