Megalkották az első mesterséges szervezetet

Kaliforniai kutatók megkonstruálták a világ első valódi mesterséges szervezetét. A baktérium olyan aminosavat állít elő, amit egyetlen más organizmus sem használ a fehérje építéshez. A munkát "hatalmas teljesítményként" értékelték és a technika egyedülálló lehetőségek megnyitását ígéri a gyógyszergyártásban.

Az aminosavak az élet alapvető alkotóelemei, felépítve a fehérjéket, melyek minden élő sejt alkotói. A földön minden élőlény DNS-e hárombetűs kódokat, kodonokat tartalmaz a 20 aminosavhoz.

Most a Scripps Kutató Intézet Peter Schultz által vezetett csapatának sikerült kicsalogatnia az E. coli baktériumból a 21. aminosavat, amit egy fehérje előállításhoz használnak kizárólag természetes tápanyagforrásokkal, mint a cukor és a víz. Schultz csapata számos különféle technikát egyesített célja elérése érdekében. Elsőként a kutatók arra késztették a baktériumot, hogy az új aminosavat termelje, a p-amino-fenilalanint (pAF). Ehhez egy másik baktérium génjeit használták fel, mely másodlagos metabolizmusként pAF-ot állít elő, amit az E. coli baktériumhoz adtak.

Ezután a csapatnak elő kellett állítania a baktérium proteingyártó mechanizmusát, ami felismeri a pAF-t. Kialakítottak egy mutáns E. coli tenyészetet, mely a transzfer RNS és az enzimszintézis egyéni kombinációval képes kiragadni a pAF-ot a proteingyárból, amint az találkozott egy bizonyos lezáró kodonnal. Ez a borostyán kodon normál esetben a gén végét jelzi, egyben a proteinszintézist, a baktérium azonban ritkán használja. Végül egy olyan gént helyeztek el a baktériumban, ami a protein mioglobinnak (vastartalmú fehérje) kódol. Mindezekkel a változtatásokkal a baktérium elkezdett mioglobint termelni pAF-fal egyesítve, pontosan ahogy tervezték.

"A másik 20 aminosavval azonos működésre kellett rábírnunk" - mondta a csapat egyik tagja Ryan Mehl. "Ez az első alkalom, hogy bárki mindezeket kombinálva egy egészséges szaporodó szervezetet kapott, mely megkülönböztethetetlen egy természetestől." Hiroaki Suga, a Buffalo Egyetem tudósa, az RNS technikák szakértője egyetért. "Az eredmény elképesztő. Hatalmas teljesítmény."

Az még nem világos milyen előnyöket adott a 21. aminosav a baktériumnak, ha adott egyáltalán. Schultz csapata próbáknak veti alá módosított baktériumát, hogy megláthassák képes e túlteljesíteni a természeteseket, még ha csak laboratóriumi körülmények között is. Ha ez meg is történne, akkor sem kell aggódni, hogy a baktérium esetleg ámokfutásba kezdene a szabadban, mondta Mehl. Ezek különleges kutatási tenyészetek, melyek nem képesek a labor által biztosított tápanyagok nélkül élni.

A technika mindenesetre jobb orvosságok előállításához vezethet. Általában a gyógyszergyáraknak természetes enzimeket kell módosítaniuk, hogy stabilizálják azokat a gyógyászati készítmények számára. Amennyiben baktériumokat, vagy akár magasabb rendű élőlényeket genetikailag megalkothatunk úgy, hogy egy új aminosavat állítsanak elő, ami tartósabb és hatékonyabb enzimeket termel, akkor a gyógyszergyártás hatékonyabbá és olcsóbbá válik.

"Nincs semmi okunk megállni a 21. aminosavnál. Elméletben a csillagos ég a határ" - mondta Mehl.