МЫСЛЬ
ЖУРНАЛ О НАУКЕ
  • Главная
  • Книги по энергетике
  • ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
  • Электростанция
  • Об издательстве
  • Главная
  • Книги по энергетике
  • ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
  • Электростанция
  • Об издательстве
  • Главная
  • /
  • генная инженерия
  • /
  • научные изобретения
  • /
  • научные факты

Искусственная жизнь in vivo

iskusstvennaja zhizn
Биоробот движется за счет сокращений упругого кольца генномодифицированных мышечных клеток

Все животные и растительные протеины состоят лишь из 20 аминокислот. Между тем общее количество аминокислот, существующих в природе и созданных в химических лабораториях, исчисляется сотнями. Ученые давно пытаются использовать хотя бы некоторые из них для синтеза белков, обладающих новыми свойствами и способных нести новые функции.

Эти белки потенциально могут найти широкое применение как в фармацевтике, при создании лекарственных средств, так и в не связанных с медициной индустриях – скажем, при разработке биоматериалов. Кроме того, такого рода исследования имеют и более отвлеченное значение: они способны прояснить вопросы эволюции жизни на Земле и привести к построению сценариев возможного развития жизни на других планетах. Белковая инженерия не только открывает новые перспективы в области биотехнологий, с прицелом на прикладное использование результатов исследований, но и демонстрирует способность живых организмов изменяться. Границы этой способности до конца не определены, а эволюционные механизмы, прежде всего действующие на молекулярном уровне, на деле могут оказаться более гибкими и разнообразными, чем принято думать.

С конца 80-х гг., когда впервые удалось вставить «лишнюю» аминокислоту в протеин, и до последнего времени эксперименты по созданию белков, существование которых не предусмотрено природой, удавались лишь в пробирке. В общем виде опыты проходили следующим образом. Двадцать первую, условно, аминокислоту посредством биохимических реакций, которые катализировались ферментами, прикрепляли к транспортной РНК (т-РНК) – молекуле, которая доставляет аминокислоты к рибосоме. Рибосома, будучи внутриклеточной структурой, где и синтезируются протеины, вставляла аминокислоту в белковую молекулу. Однако воспроизвести этот же процесс in vivo, т. е. создать организм, самостоятельно синтезирующий невиданный белок, оказалось значительно сложнее. Первых успехов удалось добиться совсем недавно. Известно о них стало, когда в журнале Science были опубликованы итоги работы двух групп ученых, независимо друг от друга проводивших сходные по цели исследования.

Другая исследовательская группы (в нее вошли несколько биологов и химиков из разных стран, а руководил проектом Пол Шиммель (Paul Schimmel) из того же The Scripps Research Institute) действовала иначе. Примерно половина всех aaRS несут особую контролирующую функцию: они следят за тем, чтобы только строго определенные аминокислоты прикреплялись к «своим» т-РНК. Ученые искусственно вызвали мутацию в aaRS, в результате чего он оказался неспособен замечать ошибки, стал пропускать 21-ю аминокислоту и связывать ее с т-РНК. Тем самым был достигнут эффект, о котором уже говорилось: рибосома начала синтезировать неестественный белок.

Оба эксперимента можно рассматривать как первый шаг к созданию искусственных (альтернативных, синтезированных) жизненных форм. Такое заявление не кажется слишком сильным, если принять во внимание, что белки являются структурной и функциональной основой современной биологической системы. Строго говоря, сконструированную бактерию новой жизненной формой можно назвать лишь с натяжкой. Как отмечает Август Бок (August Bock) из мюнхенского Института генетики и микробиологии, автор сопроводительной статьи к публикации в Science, речь идет только об изменении некоторых базовых принципов, в соответствии с которыми на основе генетической информации синтезируются белки. По-настоящему искусственным организм станет тогда, когда само его существование будет зависеть от наличия 21-й аминокислоты. Между тем бактерия развивается нормально, и необычная структура одного из протеинов никак не повлияла на ее жизнедеятельность.

Однако само покушение на «базовые принципы» некоторые ученые воспринимают без особого восторга. Искусственная жизнь – страшилка похуже клонирования. Среди самых мрачных прогнозов – создание организмов, которые, обладая лучшими селективными характеристиками, начнут подавлять и вытеснять родную земную живность. Впрочем, возможность эта, даже если не считать ее вовсе невероятной, во всяком случае пока является лишь воображаемой: по словам того же Бока, эксперименты слишком сложны и могут проводиться исключительно в лабораторных условиях.

Опубликованно 9 апреля, 2016 автором geniy2016. Запись опубликована в рубрике генная инженерия, научные изобретения, научные факты с метками генетика, Хай тек. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
От «первичного бульона» до первичной спирали
Киотский протокол одобрен

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

    Свежие записи

    • БЕСКОНЕЧНОСТЬ. ГДЕ БОГ ДЕЛИТ НА НОЛЬ
    • ЧЕЛОВЕК, КОТОРЫЙ СТАЛ ДИАГРАММОЙ. ПРЕПОДОБНЫЙ ДЖОН ВЕНН
    • АБСОЛЮТНЫЙ СЛУХ. КАМЕРТОН ХАББЛА
    • ВРЕМЕНА МЕНЯЮТСЯ. ДИАГРАММЫ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ
    • СЛОВНО КРУГ В СПИРАЛИ. ДНК, СПИРАЛЬ ЖИЗНИ

    Метки

    HACA Хай тек генетика геометрия гипотезы для андроида доисторические животные животные загадки древних законы природы здоровье земля интернет история науки клонирование космонавт красота марс математика нанотехнологии народная медицина народные традиции научные теории природа психология солнце техника для дома туризм человеческие возможности экология энергетика энергия

    Рубрики

    • генная инженерия
    • гороскоп
    • изменеие климата
    • история открытия
    • космос
    • мобильные программы и приложения
    • наука о животных
    • научная медицина
    • научная психология
    • научные загадки
    • научные изобретения
    • научные открытия
    • научные сенсации
    • научные факты
    • необычные истории
    • Путешествия

Рубрики

  • генная инженерия
  • гороскоп
  • изменеие климата
  • история открытия
  • космос
  • мобильные программы и приложения
  • наука о животных
  • научная медицина
  • научная психология
  • научные загадки
  • научные изобретения
  • научные открытия
  • научные сенсации
  • научные факты
  • необычные истории
  • Путешествия

Мета

  • Регистрация
  • Войти
  • Лента записей
  • Лента комментариев
  • WordPress.org

Метки

HACA Хай тек генетика геометрия гипотезы для андроида доисторические животные животные загадки древних законы природы здоровье земля интернет история науки клонирование космонавт красота марс математика нанотехнологии народная медицина народные традиции научные теории природа психология солнце техника для дома туризм человеческие возможности экология энергетика энергия
создано с помощью