hirdetés
2025. június. 06., péntek - Norbert, Cintia.
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

Könyveink

  • 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 Alkotás és kibontakozás - A Katarzisz Komplex Művészetterápia elmélete és gyakorlata

    Aki végigolvassa ezt a könyvet, tanul belőle, dolgozik vele, egyszer...

  • learn more Manuale Pharmaceuticum Novum - második bővített kiadás

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

  • 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 Diabéteszlexikon

    A cukorbetegek száma világszerte – így sajnos hazánkban is – rohamosan növekszik. Magyarországon mintegy 700 ezer diagnosztizált cukorbeteg van, a...

  • 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 Mentalizációalapú csoportterápia (MBT-G) - Elméleti, klinikai és kutatási kézikönyv

    Az olvasó az első olyan átfogó kézikönyvet tartja a kezében, ami a...

  • learn more Gyakorlati útmutató a női változókor időszakához

    Annyit biztosan mondhatunk, hogy a változókori panaszok kezelése legtöbbször indokolt és ugyanakkor sokrétű – a...

  • learn more Misce fiat...

    Dr. Szabó Sándor, a Magyar Gyógyszerészi Kamara örökös, tiszteletbeli elnöke a 70. születésnapjára állította össze a kamara elmúlt 20 évének történetét...

  • learn more Professzionalizmus a pszichiátriában

    Amit gyakran a betegre nézve „gyógyító körülménynek” neveznek a medicinában, az valójában az orvos professzionalizmusának...

  • learn more Férfigyógyászat

    Az orvosi szakterületek szétválása óta létezik a nőgyógyászat, amely alapvetően a női reprodukcióval és annak szerveivel foglalkozik. A FÉRFIGYÓGYÁSZAT...

  • learn more Experimentally-Induced Paw Oedemas in Mice

    This monograph is the first one to give a general survey of the different mouse paw inflammation models. The first chapters deal...

  • learn more Kórtani alapismeretek

    A tankönyv a kórtani alapok ismertetése után részletesen foglalkozik az egyes szervek, szervrendszerek kórtani alapismereteivel. Ez az...

  • learn more Reflective recovery

    In this book we invite the reader to take a few steps into the “multiverse” of 12-step fellowship recovery cultures. These fellowships exist in many different...

  • learn more Gipsz- és kötéstechnika

    A konzervatív töréskezelés sikere ma is a csonttöréseket rögzítő kötések megfelelő kiválasztásától és alkalmazásától függ. A hosszú...

  • learn more Sorsdöntő génjeink

    Az USA-ban már nagy sikert aratott könyv Európában először magyarul jelent meg. A szerző a könyvében leírja, hogy milyen előnyökkel jár, ha valaki...

  • learn more Sportélettani kislexikon

    A sportélettan a sportnak és általában az emberi test mozgásainak az életfolyamatokra gyakorolt hatásaival, és a teljesítőképesség lehető...

  • learn more Trauma-eredetű disszociáció

    A gyermekkori bántalmazás és elhanyagolás, ahogyan más traumatikus élmények is, bármely korban és bárhol előfordulhatnak. Ugyanígy nem...

  • learn more A magyar festőművész-géniuszok sorsa

    A szerző a kötetben orvosi szempontból értékeli a festőművészek testi és lelki egészségének általános szabályszerűségeit,...

  • learn more Orbán Viktor és te

    Orbán Viktorra égető szükségünk van. Vagy talán nem is rá, hanem arra az Orbán Viktor-képre, amit a stábjával együtt professzionálisan alkotott meg,...