În cazul în care începe viața

Viața începe cu 350 de abordare genov.Inzhenerny pentru asamblarea celulelor nu este diferită de ansamblul televizorului sau a calculatorului.

În primul rând, trebuie să aveți o schiță a materialului „umplutura“ a dispozitivului și a sistemului său de lucru. Principiul „face pentru a înțelege“ funcționează, de obicei, pe un dispozitiv destul de simplu, care conține un număr minim de părți. Una dintre cele mai simple mașini biologice, geneticienii cunoscute, este un organism unicelular - Mycoplasma.

Bunicii mycoplasma - celebru bacillus acid lactic, care sunt utilizate pe scară largă pentru a face iaurt, iaurt. În urmă cu aproximativ un milion de ani, fondatorii unei noi specii de bacterii - mycoplasma - a pierdut o parte semnificativă a cromozomului și a suferit o simplificare majoră a organizației sale. Ring cromozom mycoplasma prezent conține aproximativ 500 de gene, iar intregul cromozom este format din 580.000 de nucleotide (unități ADN din lanț). Mycoplasma pierdut membrana celulară transformată și în acest parazit, care transportă 99% din timp în interiorul celulei gazdă.

Lucrările efectuate de oamenii de știință americani, a studiat subspecii de Mycoplasma, care este cel mai adesea un parazit în epiteliul omului sistemului genito-urinar. Mycoplasma, mulți oameni trăiesc în celulele de aproape anonim, fără a da nici un simptom de infecție. Cu toate acestea, mai multe subspecii de bacterii declanșa un răspuns imun, care apare ca o inflamație cronică a tractului urinar. Acest microb se referă la gruparea patogeni sexual. Mycoplasma preferă să se replice în celulele gazdă, deși capabil să supraviețuiască fără ajutorul altor celule.

biologie moleculara moderna are un moleculara „foarfece“, „ace“ și „filet“ pentru asamblare ADN. Instrumente de inginerie genetică permite tăiere foarte precisă o genă a unui cromozom circular, suturarea „comune la comun“, capetele cromozomilor rămase. La fel ca electrician, controale tester armate Geneticistul activitatea funcțională a fiecărei gene, transformând-o dintr-un lanț liniar. În acest fel, Institutul de Cercetare genetice in Rockville, Statele Unite ale Americii, au examinat rolul fiecăreia dintre cele 500 de gene in supravietuirea micoplasmelor.

Destul de repede am aflat că o singură închidere selectivă a unuia dintre cele 150 de gene nu a afectat viabilitatea bacteriilor. 350 gene rămase au fost esențiale „jucător“, deși aparțin diferitelor grupe de proteine ​​și enzime celulare. „Mașina trăiește“ nu „planta“ dacă îndepărtată sau deteriorată oricare dintre cele 350 de gene ramase.

Determinarea 350 bacterii esentiale gene - este un progres imens în cunoașterea umană a esenței vieții. De fapt, sunt definite literele inițiale ale alfabetului vieții esențiale, precum și utilizarea unui computer pentru a găsi regulile de asamblare a acestor litere în cuvinte și fraze care vor îndeplini funcțiile de bază ale celulei. Fiecare dintre genele care codifică o moleculă de proteină, este implicată în asamblarea diferitelor cuvinte și propoziții. In limbajul celulei - este de asamblare „motoare“ să se miște, „pompe“ pentru transferul de substante nutritive benefice in celula, pompare toxine si alte echipamente pentru menținerea ordinii (homeostazia). Prin urmare, instrucțiunile de ADN sunt citite numai mașini pentru asamblarea altor mașini. manipulare atât de atent de oameni de știință au început să avanseze, așa cum a face cu subiectul, al cărui principiu rămâne necunoscut.

Acum, chimisti va sintetiza toate 350 de gene și să le plaseze într-un mod natural de pe matrița de ADN. Apoi, acest cromozom de om va fi transferat în corpul de bacterii pentru a vedea cum funcționează. Pre folosind programul de calculator va fi făcută acum, arătând combinația cea mai probabilă a metodelor de 350 de gene. Diferite combinații de gene active ar trebui să furnizeze principalele funcții ale celulelor: transportul de nutrienți, gradul de biologic „combustibil“, diviziunea și motilitatea, homeostazia și alte răspunsuri fiziologice. Pe această cale se va calcula ce combinație de gene furnizează dispozitive de celule aparate fiabile și utilaje. Mai mult decât atât, aceeași abordare va permite să înțeleagă programul, ceea ce face ca piesele împrăștiate de muncă în ansamblu.

uchenye american de la Universitatea din New York la Stony Brook a creat primul virus artificial. Biochimisti gestionate de la zero, de la produse chimice pentru a sintetiza poliomielitei patogen.

Aceasta este prima dată de la vremen originea vieții pe pământ, atunci când un obiect biologic creat folosind chimia materiei neînsuflețite.

Folosind faptul că genomul virusului polio complet descifrat, un grup de cercetatori condus de profesorul Ekarda Uimmera (Eckard Wimmer) a fost capabil să colecteze secvența exactă de nucleotide care corespund modelului natural. Apoi au pus materialul „familial“ într-o citoplasmă soluție podbny, unde, informațiile conținute în ADN-ul au fost sintetizate proteinele necesare.

„Acest studiu este frumos“, - a declarat virolog Olen Kyu (Olen Kew) de la Centrul de Control al Bolilor din Atlanta, Statele Unite ale Americii. Porțiuni de funcționare - făcând lanțul ADN în conformitate cu secvența de nucleotide cunoscută a virusului este de celule în creștere - au fost cunoscute mai înainte. „Puterea acestui design este că Wimmer a fost capabil să reducă toate împreună“.

Crearea unui virus care arăta la fel ca mostra sa naturală, cercetatorii, pentru a dovedi activitatea microb, au infectat soareci. Animalele au fost uciși la simptomele clasice de poliomielita.

In virusul polio sălbatic infectează oamenii și peredaetsya de aer.

„Am decis să facem această lucrare, pentru că era necesar să se demonstreze că poate fi făcut, și am reușit, - a spus dr Wimmer -. Succesul cercetării biomedicale are un luminos și temnye mână, este, în general, caracteristic progresului științific este o realitate nouă .. , noua gândire. "

virusul polio - este una dintre cele mai primitive ale virusurilor cunoscute. "A fost foarte simplu de făcut", - a declarat BBC News cercetator Jeronimo Zell (Jeronimo Cello).

Dr. Wimmer a avertizat că, în ciuda faptului că unele virusuri în natură nu apar, iar tulpinile sohranennye bine păzit (la fel ca în cazul virusului variolei), „lumea ar trebui să fie precaut“, deoarece biochimisti poate construi virusul re-folosind informații dispozitivul său.

Ca răspuns la criticile cu privire la pericolele potențiale ale unui astfel de cercetare, deschizând calea spre bioterorism, uchenye a subliniat faptul că în lume există doar câteva persoane cu cunoștințe suficiente pentru a produce virusuri prin gena cunoscuta.

Rezultatul practic al acestei importante descoperiri științifice devine posibilă revizuire a comunității internaționale în ceea ce privește politica de vaccinare poliomielita. Aceasta infectie este aproape de dispariție în natură din cauza vaccinării prelungite și pe scară largă. Organizația Mondială a Sănătății a fost destinat să oprească vaccinarea după victoria asupra virusului. Acum, ca Dr. Wimmer, trebuie să continue să se vaccineze populația.

Kreg Venter - fondatorul și fostul președinte al celebrei companii Celera Genomics, celebru pentru rolul său în activitatea genomului uman. Aceasta este genomul său (în necunoștință) unscrambled experți Celera, și că el este creditat cu crearea primei întreprinderii, pentru o jumătate de milion de dolari ofera servicii decoda genomul clientului.

Job curent Craig Venter (Craig Venter) - în calitate de președinte al organizației non-profit de cercetare numit Institutul de surse alternative de energie biologice (Institutul pentru Energie biologica Alternative - IBEA).

Această instituție a primit un grant de trei milioane de dolari, iar apoi alta, și nouă de la Departamentul de Energie al SUA cu privire la dezvoltarea de instrumente pentru a crea organisme vii artificiale.

Termenul „oameni de știință de om viu“, suna un microorganism al cărui genom (un program unic, care determină toate caracteristicile fiziologice ale unei ființe vii) create „de la zero“, mâinile experimentatorii înșiși. În acest caz, virusurile nu sunt organisme vii. Fiecare virus - doar program genetic (genomul), ascuns într-o coajă de proteine. Infectarea o celulă vie, un virus înlocuiește programul său de lucru de forțând pentru a produce noi copii ale unei persoane dragi. Nu uita acel moment - veți avea nevoie de ea mai departe.

Virusul, creat în Ibea, este numit phi-X174. Este un mod natural, inofensiv pentru oameni si animale bacteriofagi (infecteaza numai anumite bacterii). Lungimea genomului său este de aproximativ șase mii de litere ale alfabetului genetic și secvența poziției lor cunoscută de oamenii de știință.

Folosind aceste informații, Venter colegii proprii folosit o metodă originală pentru asamblarea genomului dintr-un amestec de proteine ​​izolate și substanțe chimice speciale: Amestecul a fost plasat într-un tub și auto-asamblate în genomul identic lanț genetic phi-X174. După aceea, gena asamblat a fost implantat într-o celulă vie, care a realizat rolul mașinii cu comandă numerică și a început să producă copii ale virusului.

În viitorul apropiat, o descriere completă a mecanismului dezvoltat de IBEA va apărea în Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte. Dezvoltarea Brevetarea nu va fi, prin urmare, în măsură să profite de ea de către oricine.

Cu toate acestea, dezvoltarea tehnologiei de asamblare genetică rapidă - doar un rezultat intermediar, care ar trebui să contribuie la continuarea lucrărilor privind crearea unui relativ mai complex decât un virus, microorganisme Venter si colegii sai spera sa se dezvolte in mod independent programul genetic al unui microb care ar putea să mențină propriile sale funcții vitale și, în paralel, pentru a efectua necesare lui Creator. genomul microorganismului Mycoplasma genitalium - ca bază pentru program, creat de natură să fie luate. Ei raționaliza (simplifica), și a pus pe site-uri noi. În cele din urmă un microb artificial este capabil să lucreze la bun uman - reciclarea deșeurilor industriale, ajutând în producția de combustibili mai curate, și poate chiar a face suprafață înnobilarea altor planete.