Sünteetilised eluvormid hiilivad jõudsalt lähemale ({{commentsTotal}})

Sünteetiline kolibakter kunstniku nägemuses.
Sünteetiline kolibakter kunstniku nägemuses. Autor/allikas: Chris Bickel/Science

Ameerika teadlased on sünteesinud kolibakteri genoomi, milles on uus funktsioon omistatud enam kui neljale protsendile valke kodeerivast pärilikkusainest. Saavutus sillutab teed sünteetiliste elusolendite loomisele, mis valmistaksid looduses mitte leiduvaid, kuid inimkonnale kasulikke valke ja molekule.

Pärilikkusaine pole midagi muud kui andmekandja. Erinevalt arvutite poolt loetavatest nullidest ja ühtedest on evolutsioon võtnud nõuks kasutada nelja erinevat molekuli või tähte. Geneetilise koodi erinevad järjestused tähendavad pea kõigi elusolendite jaoks sama, olgu selleks A–G–G või A–A–C. Parasjagu ehitatavale valgule lisatakse järjestust kohates üks või teine aminohape –antud juhul arginiin või asparagiin – hoolimata sellest, kas tegu on taime- või inimrakuga.

Koodi universaalsust arvestades on hea tahtmise juures võimalik panna aga elusorganisme lugema ja tõlgendama seda erinevat moodi. Genoomi ümberkirjutamisega saab lisada neile uusi funktsioone ja omadusi. Näiteks muuta rakud vähemalt ajutiselt immuunseks kõigi maakeral leiduvate viiruste suhtes või alternatiivselt takistada laboris loodud kasulikel organismidel õilmitsemast metsikus looduses.

Potentsiaalselt on ruumi küllaga. Nelja erinevat tähte või nukleotiidi kasutades saab moodustada 64 erinevat järjestust. Kuna erinevad eluvormid kasutavad reeglina valkude ehitamiseks vaid 20 aminohapet, vastab neile looduses mitu eri järjestust. Samal ajal on tänaseks teada vähemalt 150 elusolendite poolt mitte kasutatavat aminohapet, millest saaks valmistada erinevaid kasulikke valke.

Eelnevalt on mitmetes laborites tõestatud, et vähemalt ühe koodoni teisega asendamisel ei juhtu vähemalt bakteritega midagi. Rühm teadlasi on nüüd sünteesinud bakteri genoomi, kus on uus funktsioon omistatud seitsmele koodonile, mis vastab ligikaudu 3,8 protsendile selle pärilikkusainest. Kokku oli selleks tarvis teha asendus enam kui 62 000 erinevas paigas. Harvardi ülikooli sünteetilise bioloogia pioneer George Church kirjutab ajakirjas Science ilmunud töös, et kõik seitse koodonit õnnestus asendada keskmiselt 63 protsendil juhtudest.

Kuigi asendusi ei tehtud kolibakteris endas, näitas töörühm, et enamik neist mõjutatud geenidest avaldusid normipäraselt ka pärast uute koodonite lisamist. Samas nendivad nad, et ei tea veel, kui palju aega kulub sünteesitud lõikude üheks genoomiks lõimimiseks ja seejärel bakteri elujõulisuse proovile panemiseks. Antud hinnang ulatub neljast kuust nelja aastani.

Sellegipoolest järeldab Church kolleegidega, et genoomis laiaulatuslike asenduste tegemine ja sünteetiliste organismide loomine on saavutatav juba tänapäeval. Veel kümnekonna aasta eest peeti seda veel liiga kalliks ja ajamahukaks. Selle aasta märtsis esitles aga näiteks Craig Venteri instituut organismi, mille genoomist olid eemaldatud kõik tarbetud geenid. Selle suurus oli aga Churchi loodud genoomist suurusjärgu võrra väiksem.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: