Amerikai kutatók szintetikus sejtet alkottak egyszerű kémiai anyagokból kiindulva, s ezzel új utakat nyitottak ahhoz, hogy tervezetten lehessen előállítani mesterséges sejteket. A biológiában mérföldkőnek számító hír Craig Venter és munkatársai nevéhez fűződik. Az eredményt a magyar idő szerint csütörtök este tartott washingtoni sajtótájékoztatón kihirdető Craig Venter nem először részese a tudománytörténet szenzációs híreinek. Alapvető szerepe volt abban, hogy 2000 júniusában bejelentették az emberi génkészlet (genom) feltérképezését.
Két éve újabb világraszóló eredménnyel rukkolt elő munkatársaival. 2008 februárjában jelent meg, hogy a marylandi John Craig Venter Intézet kutatói lemásolták a Mycoplasma genitalium nevű baktériumfaj teljes genomját. Ez az ivar- és légutakban élősködő kórokozó a legegyszerűbb élőlények közé tartozik. Örökítőanyaga egyetlen kör alakú DNS-molekulából áll, amelyben mindössze 485 gén található.
A Hamilton O. Smith által vezetett kutatócsapat a baktérium génjei közül csak a fertőzőképesség kialakításáért felelős gént változtatta meg. A két évvel ezelőtti eredmény óriási áttörésnek számított, mert addig csak – a baktériumokhoz képest jóval kisebb genommal rendelkező – vírusok örökítőanyagát sikerült szintetikus úton létrehozni. Most pedig létrehozták a szintetikus sejtet.
„A technikailag igen bonyolult munka egyes lépéseit külön-külön már korábban sikerrel elvégezték, eredményeiket publikálták. Most az egyes lépéseket sikerült összefűzniük, s a kémiai építőkövektől kiindulva eljutottak az élő sejtig” – mondta lapunknak Pósfai György, az MTA Szegedi Biológiai Központ Biokémiai Intézetének igazgatója. Ehhez összeraktak egy hosszú DNS-molekulát, amely a Mycoplasma mycoides baktérium teljes genetikai anyagát tartalmazza (más szóval: bizonyos apró módosításokkal lemásolták egy létező baktérium teljes genetikai anyagát), majd ezt a molekulát bejuttatták egy kissé eltérő baktérium (Mycoplasma capricolum) élő sejtjébe, ahol a mesterséges DNS átvette az irányítást, és a „maga képére” formálta a sejtet, azaz Mycoplasma mycoides lett belőle.
A munka jelentősége kettős. Egyrészt közvetlenül bizonyította, amit már régóta tudunk: az örökítőanyag, a DNS tartalmazza mindazt az információt (legalábbis ilyen egyszerűbb sejteknél), amely a sejt felépítéséhez és működéséhez szükséges. Másrészt az alkalmazott technikák továbbfejlesztésével tervezetten lehet majd mindenféle hasznos feladatra – energiahordozók termeltetésére, gyógyszerek célba juttatására, környezeti ártalmak felszámolására – mesterséges, soha nem létezett sejteket készíteni.
Venter víziója szerint előre gyártott alkatrészekből (géncsomagokból), számítógépes program segítségével állíthatjuk majd össze a kívánt tulajdonságokkal rendelkező mikroorganizmust. Azt jelenti-e mindez, hogy élettelen anyagok felhasználásával életet teremtettek? Pósfai György szerint nem.
Egyrészt a megfelelő összetételű örökítőanyag összeszereléséhez is élő sejteket (E. coli baktériumot és élesztőgombát) használtak. Másrészt az összerakott örökítőanyag még csak holt információ, ezt még életre kellett kelteni, ehhez pedig egy működő sejt (az a bizonyos rokon baktérium sejtje) alkotta környezet kellett.
Venterék mégis szintetikus sejtnek hívják, amit alkottak: azzal érvelnek ugyanis, hogy néhány generáció után gyakorlatilag minden molekulája megújul az új sejtnek, ennek irányítója pedig már az új, mesterséges DNS. Az amerikai kutatók egyébként nem teljesen pontosan másoltak, azaz bizonyos kisebb módosításokat végrehajtottak a baktérium genetikai anyagában – ezzel az eredetitől megkülönböztethetővé vált.
Azzal pedig, hogy nem a korábban favorizált – a már idézett 2008-as szenzációs bejelentésükben is szereplő – Mycoplasma genitalium baktériumot szintetizálták, hanem a mintegy kétszer akkora genommal rendelkező Mycoplasma mycoidest, az egyik fő kritikának mentek elébe. Ugyanis a M. genitalium egy igen egyszerű, kis genommal rendelkező, lassan szaporodó, gyakorlati szempontból meglehetősen haszontalan mikroba.
Pósfai György szerint ahhoz, hogy valóban hasznos sejteket hozzunk létre, jóval nagyobb genetikai csomagokat kell összeállítani és bonyolultabb mikroorganizmusokat kell előállítani. A most létrehozott M. mycoides genetikai anyagának mérete pedig már ezt a határt közelíti. Mi kell ahhoz, hogy ez az úttörő munka a gyakorlatban kézzelfogható eredményeket hozzon?
További fejlesztés szükséges a DNS-molekulák szintézisében, nagyobb darabokba fűzésében, és legfőképpen a létrehozott genetikai anyag megfelelő „beindító” sejtbe juttatásában. De talán a legfőbb akadály az, hogy nem tudunk eleget az egyes DNS-darabok (gének) kölcsönhatásairól, a több ezer génből álló genom működésének összehangolásáról ahhoz, hogy pontosan tudjuk, mit is kell összeszerelnünk.
A demonstráció azonban – még ha csak egy létező baktérium másolása is – megtörtént, a továbbvivő elképzelések megvannak, előbb-utóbb eljutunk a valódi „à la carte” tervezéshez is. A munka várhatóan a szakmai közönségen túl is hullámokat gerjeszt, a felmerülő vallási-etikai kérdések mindenki fantáziáját megmozgatják – érdekes vitáknak nézünk elébe. Ezeket fűszerezi majd a bioterrorizmus rémképe.
Ez a kis kék pötty a szintetikusan létrehozott baktérium
Mycoplasma capricolum, az „összeszerelt” élőlény – életre keltéséhez azért egy rokon baktérium is kellett..
http://nol.hu/archivum/meg_nem_a_teremtes__de____-_elo_bakteriumot_raktak_ossze_mesterseges_dns-bol
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése