Žengtas dar vienas žingsnis link dirbtinės gyvybės

Šis metodas jau naudojamas kontroversiškai vertinamos JAV biologijos įžymybės Craigo Venterio laboratorijose, skelbia „Physorg.com“. Šis į 2008 m. JAV žurnalo „Time“ 100 įtakingiausių pasaulio žmonių sąrašą įtrauktas amerikiečių mokslininkas bei verslininkas vadovauja privačiai naujos kartos biodegalų ir biochemikalų kūrimo programai.

Mokslininko teigimu, per artimiausius 20 metų sintetinės genomikos technologijos taps įprastu „bet ko“ gamybos būdu: nuo jų priklausys chemijos pramonė ir didžioji energetikos dalis. Sintetinės bakterijos gamins mineralinį kurą pakeisiančias jo alternatyvas, vaistus, įvairias naujas medžiagas ir t. t.

C. Venteris tvirtina, kad dirbtinės gyvybės formos potencialiai gali išgydyti sunkias ligas ar padėti išvengti globalinio atšilimo, tačiau tokių biotechnologijų naudojimo perspektyva vertinama itin prieštaringai. Ji kelia karštus debatus dėl galimų etiškai nepriimtinų dirbtinės gyvybės kūrimo technologijų taikymų, pastebi leidinys.

Dirbtinės gyvybės inžinerija laikoma viena ambicingiausių šiuolaikinio mokslo šakų, tačiau ji siejama ir su šiurpą keliančiomis perspektyvomis – tokiomis, kaip 1932 m. Aldouso Huxley‘io romane „Puikus naujas pasaulis“ aprašytos biologinės ir socialinės metamorfozės. Rašytojo pavaizduotame ateities pasaulyje natūrali žmonių reprodukcija pakeista vaikų auginimu laboratorijose.

C. Venterio įsteigtame institute pernai buvo sėkmingai susintetinta paprastos bakterijos DNR. Iš pradžių genomui kurti buvo naudojama „E.coli“ bakterija, tačiau paaiškėjo, kad tai varginantis, daugiapakopis procesas, be to, „E.coli“ susidūrė su sunkumais reprodukuojant didelius DNR segmentus.

Tada mokslininkai nutarė pasitelkti alaus mielagrybį („Saccharomyces cerevisiae“). Ši bakterija padėjo jiems užbaigti sintetinio genomo kūrimą naudojant vadinamąjį homologinės rekombinacijos metodą. Tai natūralus procesas, kuris vyksta ląstelėse atstatinėjant jų chromosomoms padarytą žalą.

Būtent šių eksperimentų seka padėjo JAV biologams padaryti svarbų atradimą, apie kurį jie paskelbė šią savaitę. Tirdami mielagrybio bakterijos DNR sandarą jie nustatė, kad mielagrybio ląstelės yra tikrų tikriausia „genetinė gamykla“, teigiama Venterio instituto išplatintame pranešime spaudai.

Tyrėjams pavyko įterpti santykinai trumpus DNR fragmentų segmentus į mielagrybio ląsteles naudojant homologinę rekombinaciją. Paaiškėjo, kad šitaip „vienu žingsniu“ galima sujungti ištisą genomą, teigiama tyrimo išvadose, kurios bus paskelbtos mokslo žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“.

„Mes nepaliaujame stebėtis mielagrybio sugebėjimu vienu ir tuo pačiu metu „paimti“ tiek daug DNR fragmentų ir iš jų sudaryti genomo dydžio molekules. Šis efektas ragina mus tęsti ir dar labiau plėsti tyrimus, kurie paspartins sintetinės genomikos taikymų pažangą“, - pareiškė šio tyrimo vadovas Danielis Gibsonas.

Jo bendraautoris Clyde‘as Hutchinsonas tvirtino esąs „apstulbintas“ C. Venterio instituto mokslininkų pasiektos pažangos surinkinėjant dideles DNR molekules. „Dar reikia palūkėti, kad pamatytume, kaip toli galime pasistūmėti naudodami mielagrybio platformą, tačiau mūsų komanda įtemptai darbuojasi tirdama šiuos metodus, padėsiančius sukurti sintetinę chromosomą“, - sakė jis.

Pasak „Physorg.com“, C. Venteris su savo kolegomis tęsia pastangas sukurti gyvą bakterinę ląstelę iš susintetintos „Mycoplasma genitalium“ bakterijos DNR. Šios tam tikras lytiniu būdu plintančias ligas sukeliančios bakterijos DNR sandara laikoma viena paprasčiausių – ji sudaryta tik iš 580 genų. Tuo tarpu žmogaus genome yra apie 25 tūkst. genų.

Naudojant šios bakterijos genus Venterio instituto biologams pavyko sukurti chromosomą, pavadintą „Mycoplasma laboratorium“. Šiuo metu jie ieško būdų, kaip būtų galima transplantuoti chromosomą į gyvą ląstelę ir stimuliuoti jos aktyvumą taip, kad ji taptų nauja gyvybės forma.