szerző:
hvg.hu
Tetszett a cikk?

Május közepén új mérföldkövet jelentettek be a mesterséges élet létrehozásában: egy baktérium teljes örökítőanyagát szintetikusra cserélték cambridge-i kutatók, ráadásul az egész élővilágban egységes genetikai kódon is változtattak. Azt azonban már kevesen tudják, hogy a példátlan eredmény eléréséhez egy olyan baktériumot használtak, amelyet az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában fejlesztett ki Pósfai György és kutatócsoportja.

A napokban járta be a sajtót egy tudományos hír, amely egy mesterséges élőlényről szólt. Hasonló munka hasonló címmel már szerepelt a sajtóban korábban is, a mostani eredmény azonban valóban új mérföldkő a mesterséges sejtek készítésében. A munkának Pósfai György szerint háromféle jelentősége is van:

  1. A technológia alkalmazható lesz más, racionálisan tervezett sejtek készítésére.
  2. Nem természetes aminosavak kódolása, ezzel újfajta, sokféle célra használható fehérjék előállítása is lehetővé válik.
  3. A megváltoztatott kódolás miatt biztonsági, genetikai kommunikációs tűzfal keletkezik a mesterséges baktérium és a természetes élőlények között.

De nevezhetjük-e mesterségesnek ezt az élőlényt? Igen is, meg nem is, magyarázza Pósfai. Az elkészítéshez élő sejtekre volt szükség, maga a fogadó gazda is egy természetes élőlény. Ugyanakkor a sejt felépítését és működését meghatározó információt hordozó DNS-t mesterségesen alakították ki. Hasonló munkára egyébként már volt példa, Craig Venter csapata évtizedes erőfeszítéssel készített olyan Mycoplasma baktériumot, amelyet szintetikus eredetű DNS működtetett (Gibson és mtsai, Science, 2010). A Mycoplasma egyszerűsége miatt alkalmas volt a technológia demonstrálására, gyakorlati haszna azonban nincsen az alkalmazásokban. A mostani munka újabb dimenziót nyitott: egyrészt jóval nagyobb DNS-molekulát tudtak összeállítani, másrészt egy igen hasznos, a kutatásban és az iparban széleskörűen használt baktériumot vettek alapul.

Úgy hívják: Syn61

A létrehozott, Syn61 nevű kólibaktérium nem szolgai lemásolása az alapul vett baktériumtörzsnek. A genetikai kódrendszert megváltoztatták, egyszerűsítettek rajta. A természetes, univerzális genetikai kód redundáns, a 64-féle kódvariáns 20-féle aminosavat kódol, azaz egy-egy aminosavra többféle kódolás is vonatkozhat. Itt a szerin aminosavat kódoló hatféle kodon közül kettőt kihagytak, illetve másik, szinonim kodonnal helyettesítettek. Így felszabadult két kodon, pontosabban három, mivel az eredeti, háromféle stopkodonból az egyiket szintén mellőzték. Így lett a 64 elemű genetikai kódból 61 elemű, innen a Syn61 név – írta Pósfai.

A magyar szál

Pósfai György szerint van még egyéb érdekessége is a munkának: egy magyar szál, egy szegedi előzmény. Ugyanis nem akármilyen, a laboratóriumokban vagy az iparban gyakran használt, „vad” kólibaktérium DNS-ét vették alapul a szintetikus variánshoz, hanem az MTA SZBK Biokémiai Intézetének Genommérnöki Csoportjában készített, MDS42 nevűét. A név egy genetikailag erősen egyszerűsített kólibaktériumra utal (Multiple Deletion Strain, 42 kiejtett genomszakasszal). „Többéves munkával, melybe – elsősorban bioinformatikai segítséggel – egy amerikai kutatócsoport is bekapcsolódott, precízen elimináltuk a baktérium genomjából a fölöslegesnek, illetve a kutatási-ipari felhasználás szempontjából károsnak ítélt géneket. (A munkát annak idején két fázisban közöltük: Genome Research, 2002; Science, 2006). Célunk kettős volt. Egyrészt úgy gondoltuk, a fölösleg eltávolításával hatékonyabb és genetikailag stabilabb lesz a baktérium – ebből csak a stabilitás igazolódott. Másrészt – alapkutatási szempontból – az érdekelt bennünket, meddig lehet elmenni a genetikai egyszerűsítésben anélkül, hogy komolyabban sérülnének a baktérium képességei.”

Miért választották most az MDS42 kólibaktériumot a szintetikus verzióhoz? Ennek két oka van: egyrészt 4,6 millió nukleotid helyett kevesebb mint 4 milliót kellett összeszerkeszteni, másrészt hiányzott már belőle sok, a felhasználás szempontjából igazoltan felesleges vagy káros szakasz (pl. a mutációkat, genetikai instabilitást okozó „ugráló” gének). Pósfai szerint a kapcsolat a két munka között jó példa arra, hogy egy alapvetően alapkutatási projekt később – előre nem látott módon – egy igencsak hasznos alkalmazásokkal kecsegtető munka kiindulópontjává válhat.

A mostani, szintetikus genomú baktérium valószínűleg nem lesz sokáig világrekorder a mesterségesség „versenyében”. Még drasztikusabban átalakított genetikai kódrendszerű kólibaktérium is készülőben van (szintén MDS42-alapokon), más szintetikus baktériumgenomokat is terveznek, és nincs messze a mesterséges genomú, 12 millió nukleotidból összeálló élesztőgenom befejezése sem.

(Kiemelt képünk illusztráció.)

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos eredményeket is bemutató Facebook-oldalát.

VELETEK VAGYUNK – OLVASÓKKAL, ÚJSÁGÍRÓKKAL!

Az index.hu eddigi szerkesztősége lényegében megszűnt létezni, az ország elveszítette a legolvasottabb online felületét. Ez a független magyar sajtóra és a tájékozódás szabadságára mért eddigi legsúlyosabb csapások egyike. A hatalomtól független szerkesztőségek száma folyamatosan csökken, a még létezők pedig napról napra erősödő ellenszélben próbálnak talpon maradni. A HVG-ben kitartunk, nem engedünk a nyomásnak, hogy minden nap elhozzuk a hazai és nemzetközi híreket.

Ezért kérünk titeket, olvasóinkat, hogy tartsatok ki mellettünk, támogassatok bennünket, csatlakozzatok pártolói tagságunkhoz, illetve újítsátok meg azt!

Mi pedig azt ígérjük, hogy továbbra is minden körülmények között a tőlünk telhető legtöbbet nyújtjuk a számotokra!
Szinte lehetetlen diplomával részmunkaidős állást találni

Szinte lehetetlen diplomával részmunkaidős állást találni

40 mp nyugalom – avagy mit érzünk, amikor hozzánk szól egy kolléga?

40 mp nyugalom – avagy mit érzünk, amikor hozzánk szól egy kolléga?

140 kilométerrel hirdetnek egy 30 éves VW Golf GTD-t

140 kilométerrel hirdetnek egy 30 éves VW Golf GTD-t