Tulnukliku DNA-ga eluvorm sillutab teed uue põlvkonna ravimitele ({{commentsTotal}})

Teoreetiliselt on teadlaste käsutuses nüüd enam kui 100 uut aminohapet.
Teoreetiliselt on teadlaste käsutuses nüüd enam kui 100 uut aminohapet. Autor/allikas: William B. Kiosses/Scrippsi uurimisinstituut.

Teadlased on loonud esimese pooltehisliku geenikoodiga eluvormi, mis valmistab valke, mida looduses ei kohta. Ebaloomulikke ühendeid saaks kasutada muu hulgas uute biomaterjalide ja praegusest tõhusamalt töötavate ravimite valmistamiseks.

"Samuti vihjab töö, et võib-olla ei saa me pidada ennast lahenduseks suure tähega. Oleme ainult üks võimalikest viisidest, kuidas elu ehitada. Kõik oleks võinud minna teistmoodi, seda ka Maal," sõnas uurimuse juhtivautor Floyd Romesberg, Californias asuva Scrippsi teadusinstituudi keemiaprofessor ERR Novaatorile antud intervjuus.

Juhised kõigi tänapäeval maailmas elavate olendite valmistamiseks on pandud kirja vaid nelja tähega: A, T, C ja G-ga. Need tähistavad nelja lämmastikalust adeniini, guaniini, tümiini ja tsütosiini. Kolmetähelised kombinatsioonid moodustavad sõnu ehk koodoneid. Nende põhjal omakorda valmistatakse erinevaid aminohappeid, millest koosnevad valgud – elu peamised ehituskivid.

"Me ei tea veel, miks piirdus elu ainult nelja tähega. Igatahes on sellel teatavad piirangud. Kujuta ette, kui saaksid hea juturaamatu kirjutamiseks kasutada ainult 64 sõna erinevaid kombinatsioone," tõi Romesberg näite. Seejuures tähistavad erinevad sõnad tegelikult sageli ühte ja sama aminohapet.

Aastal 2014 suutis lisada professor kolibakterite pärilikkusaine hulka aga kaks üdini ebaloomulikku tähte – X ja Y. Nende kallal veel nokitsedes hakkasid bakterid neid põlvkond põlvkonna järel edasi andma. Sellega laienes teadlaste käsutuses olev sõnavara 216 sõnani. Teoreetiliselt tähendab see rohkem kui 100 uut aminohapet.

"Näitame nüüd, et meil on võimalik DNA-st ka ebaloomulik info kätte saada. Selle tulemus pole hetkel veel midagi väga uhket. Bakterid helenduvad selle tulemusel nagu ikka. Tulevikus võiks aga sama lahendusega valmistada muu hulgas uudseid valgupõhiseid ravimeid," märkis professor. Kuigi need on juba praegu tekitanud ravimitööstuses revolutsiooni, on valkude võimalikud toimed piiratud nende keemiliste ja füüsikaliste omadustega.

Näiteks üritab tema ettevõte lisada ebaloomulikke tähti valku IL-2 kodeerivasse geeni, mis reguleerib valgete vereliblede arvu. Täienduste tulemusel võiksid sama toimega valgupõhised ravimid kergemini rakkudes imenduda. Samuti saab vähendada nende mürgisust ja kiirendada ravimite lagunemist.

Romesberg nentis, et hetkel suudavad nad panna baktereid kasutama vaid paari erinevat ebaloomulikku koodonit. Ühe järgmise sammuna loodab ta seetõttu leida uusi tRNA molekule. Piltlikult autobusse, mis sõidutavad aminohappeid tehasesse – ribosoomi, kust ehitatakse neist valk.

"Kaugemale tulevikku vaadates oleks aga huvitav vastata küsimusele, miks kasutab meile tuntud elu ainult 20 aminohapet. Võib-olla oleks 23 või 25 aminohappega organismil tegelikult mõnel juhul konkurentsieelis? Mida nad ebaloomulike aminohapetega ise tegema hakkaksid?" mõtiskles professor.

Kasulikemate rakendustega saab anda aga mikroobidele võimekuse viia läbi erinevaid keemilisi reaktsioone. Näiteks panna need lagundama pikki süsivesinikekette. Kuigi seda tehakse juba praegu, on see suhteliselt energiamahukas.

Inimestel pole mõtet poolsünteetilisi eluvorme karta. Omal käel suudaks need looduses ilma neile uusi X- ja Y-tähti ette andmata saada hakkama 2–3 põlvkonda. Seejärel muunduksid need uuesti täiesti tavalisteks organismideks.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature.



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: