A világ első genetikai transzplantációs művelete

A telepek kék színe jelzi, hogy a genom a transzplantációja sikeres volt. Fotók a Tudomány cikkéből

Az amerikai tudósok a világ első sikeres műveletét végezték, hogy az egész genomot átültették az egyik fajta baktériumról a másikra. Ennek eredményeképpen a mikrobák megszerzik azon fajok összes tulajdonságát, amelyek genomja átültetett rájuk. A kísérlet sikere fontos lépés a mesterséges élő szervezetek létrehozása felé.

A tudósok az Institute of Craig Venter (J. Craig Venter Institute) az elmúlt 10 évben, magabiztosan mozog a nagy cél - a létrehozása a mesterséges élőlények kívánt tulajdonságokkal. E művek gyakorlati jelentősége óriási lehet. Például tervezik a mikrobák létrehozását, amelyek nagy mennyiségben hoznak létre olcsó üzemanyagot. Az általános elképzelés az, hogy létrehozza a minimális szükséges gének a táplálékot a baktériumok hozzá a kódoló gének hasznos funkciókat (például a hidrogén-, szintézis), mesterségesen szintetizált megtervezett gént és tegyük be élő baktérium saját genomjába, amelyeknek meg kell valahogy eltávolították.

A munkát elsősorban a Mycoplasma nemhez tartozó baktériumok végzik. Ez egy meglehetősen kiterjedt (mintegy 180 faj) parazita baktériumcsoport, amely mindenféle betegséget okoz a növények, állatok és emberek számára. A Mycoplasma számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik, amelyek nagyon kényelmes objektumot nyújtanak az ilyen vizsgálatokhoz. A mycoplasma genomok nagyon kicsiek (600-1400 ezer bázispár) és alaposan tanulmányoztak - eddig 14 faj genomja teljesen leolvasta. Ellentétben a legtöbb más baktériumok kis s genom, Mycoplasma nem obligát intracelluláris paraziták - élhetnek kívül a gazdasejt, így lehet termesztett a szokásos módon egy tápközegben. Igaz, a környezetnek nagyon gazdagnak kell lennie - a mikoplazma nagyon igényes ebben a tekintetben, mert hiányoznak azok a gének, amelyek számos fontos anyag szintéziséhez szükségesek. Végül a mikoplazmáknak nincs merev sejtfaluk, amely a baktériumok túlnyomó többségére jellemző. A mikoplazma sejteket vékony és rugalmas plazmamembrán veszi körül. Ez nagymértékben megkönnyíti az örökletes anyag cseréjét a sejtek között.

Craig Venter - a névadó alapítója az Institute, úttörő genom ÁLLAMI kutatók és az egyik leggyakrabban idézett tudós a modern időkben (a fotót www.harrywalker.com oldalon)

A mycoplasmák genomjainak tanulmányozása során Craig Venter és munkatársai nagyon közel jártak annak megértéséhez, hogy mi legyen a jövőbeni mesterséges mikrobák "minimális genomja". A mesterséges fragmensek genetikai a szintézise már létrejött, az egész bakteriális genom szintézise a közeljövő kérdése. Eddig azonban senki sem tudta átültetni az egész genomot egy élő bakteriális sejtbe. A genom különálló töredékeit hosszú ideig átültetik, és a tudósokat nagymértékben segítik a baktériumok számára rendelkezésre álló természetes mechanizmusok a genetikai anyagok cseréjére. Az ilyen csere a baktériumok világában három fő módon valósul meg:

• konjugáció: két baktérium kapcsolódik speciális fehérjecsövek - pili, és a donor baktériumok átadja a genomjának részét a recipiens baktériumoknak;
• vírus transzdukció: az egyik sejtből a másikba áthaladó vírusok magukkal vihetik a bakteriális genom részeit;
• természetes transzformáció: néha a baktérium egyszerűen "szar" a DNS-ből a környezetből, és bizonyos körülmények között integrálja őket a genomjába.

Mindazonáltal ezekben az esetekben csak a viszonylag kis darabok átvitelének kérdése.

A Mycoplasma a gazdasejt felszínén feltérképezi (a www.example.com oldalról készült kép)

A sejtek között a Mycoplasma capricolum rövid idő alatt a Mycoplasma mycoides tüneteivel baktériumokat mutatott. A baktériumok tenyészetének antibiotikumokkal történő feldolgozása után a tudósok megsemmisítették azokat a mikrobákat, amelyek nem szívták fel a DNS másikat, a többieket alaposan tanulmányozták. Minden bizonnyal ezek voltak az igazi M. mycoides. Sem az eredeti faj Mycoplasma capricolumra jellemző génjei, sem proteinek nem voltak kimutathatók. Antitestek szelektíven reagáló felszíni fehérjéket Mycoplasma capricolum, nem csatlakozik ezeket a szereket, ellentétben antitestek, amelyek felismerik felszíni fehérjék Mycoplasma mycoides (kék telepek színe a képjel a siker egyik ilyen immunológiai vizsgálatok).

További vizsgálatok azt mutatják, hogy lehetséges-e hasonló manipulációk végrehajtása más recipiens baktériumok és más gének segítségével. Elképzelhető, hogy bele egy gént, amely képes ellenfél csak mikrobák sejtfal nélküli - ebben az esetben mycoplasma valószínűleg továbbra is csak tárgyak ilyen kísérletek. Mindenesetre, az elvégzett munka nagyban közelebb hozta Craig Ventert a dédelgetett célhoz - egy mesterséges mikrobák létrehozásához. Nyilvánvaló, hogy ezt a célt néhány év alatt el lehet érni. Mellesleg az Egyesült Államokban aktívan vitatják a mesterséges szervezetek azonnali teremtésével kapcsolatos etikai és jogi kérdéseket. A legforróbb viták az a kérdés, hogy ezek a szervezetek szabadalmazhatók-e.

Megbeszélés Még nem volt vita.

Valószínűségi heurisztika
Ma vannak olyan módszerek, hogy még ha minimális tapasztalattal megbecsülni, mennyire valószínű, hogy hazudsz partnerek és barátok, hogy mennyire biztosak lehetővé teszi a kapcsolatot a jelenségek közötti, többek között, úgy tűnik, semmi köze: Heurisztikák valószínűsége.