Slo-Tech - Neškodljivi keratin, ki gradi lase in nohte, ter močan strup ricin, ki že s 100 miligrami zanesljivo pokonča človeka, sta oba proteina. Zgrajena sta iz istih 20 aminokislin, ki ustvarjajo celotno pestrost življenja na Zemlji, zapisuje pa ju zaporedje baz (A,C,G,T) v DNK. Načeloma torej v laboratoriju ni bistvene težje ustvariti enega ali drugega.

Danes je možno pri komercialnih podjetjih naročiti zaporedja DNK po želji. Ta lahko zapisujejo neškodljive proteine ali pa najmočnejše strupe na svetu - in vse vmes. Podjetja zato uporabljajo različne algoritme in programe, ki pregledujejo naročila, da ne pošiljajo naokoli predlog za izdelavo škodljivih proteinov. Umetna inteligenca pa bi lahko to krhko zaščito zdrobila, zato so potrebni popravki.

Microsoftovi raziskovalci so že leta 2023 ugotovili, da je možno umetno inteligenco nagovoriti v pripravo analogov različnih škodljivih proteinov, ki imajo drugačen genski zapis, a so enako ali morda celo bolj škodljivi. Lanska Nobelova nagrada...

Slo-Tech - Da Nobelove nagrade naposled prepoznavajo pomen računalniških orodij v znanosti, priča tudi letošnja nagrada za kemijo, ki jo bodo prejeli David Baker z Univerze Washington v Seattlu ter Demis Hassabis in John M. Jumper iz podjetja DeepMind. Baker je prejel polovico nagrade za račualniško načrtovanje proteinov, Hassabis in Jumper pa za napovedi strukture proteinov.

Proteini so osnovni gradniki živih bitij, ki jim omogočajo najrazličnejše strukturne prilagoditve. Lasje, nohti, koža in številna druga tkiva imajo svoje lastnosti zaradi proteinov, ki jih gradijo. Izjemna raznolikost je pravzaprav neverjetna, saj vse proteine gradi zgolj 20 različnih aminokislin. Vrstni red, v katerem se te aminokisline povezujejo v proteine, je zapisan v DNK. Aminokisline se nato povežejo s peptidnimi vezmi, a čarovnija se zgodi šele za tem. Zaporedje aminokislin imenujemo primarna struktura in ni posebej razburljiva, nato pa se nastali polimer zvije v prostoru, s čimer pridobi sekundarno in terciarno...

Slo-Tech - Sliši se preprosto, sploh če prevedemo v računalniški jezik. Cepivo proti covidu-19 vsebuje izvorno kodo za del virusa, in sicer za protein S, ki molí iz njegove ovojnice. Ko to izvorno kodo vnesemo telo, naše celice izdelajo kopije tega proteina. Imunski sistem ga sreča, prepozna kot tujek in pripravi odziv, s čimer nas zaščiti pred vsemi tujki, ki imajo na površini izpostavljen tak protein - trenutno je aktualen SARS-CoV-2. Tako delujejo cepiva na osnovi modRNA (spremenjene informacijske mRNK). Danes pa bomo pogledali pod pokrov, kaj točno vsebuje cepivo proizvajalcev Pfizer in BioNTech, s katerim bodo jutri v Sloveniji začeli cepiti najbolj ogrožene skupine.

Cepivo vsebuje aktivno učinkovino, ki je modRNA z ustreznim genskim zapisom, ter pomožne snovi. Poglejmo najprej slednje. Evropska agencija za zdravila (EMA) je v odobritvi navedka tudi seznam pomožni snovi (stran 9), ki so voda, saharoza (namizni sladkor), natrijev klorid (kuhinjska sol), natrijev hidrogenfosfat dihidrat...

Slo-Tech - Naravoslovni trojček Nobelovih nagrad tradicionalno zaokrožuje kemija, katere prejemnici so v Stockholmu razglasili danes. Nobelovo nagrado za kemijo letos prejmeta francoska biokemičarka Emmanuelle Marie Charpentier in ameriška biokemičarka Jennifer Anne Doudna za razvoj metode za spreminjanje genoma. Gre seveda za metodo genskih škarij CRISPR-Cas9, od katere pričakujemo ogromno in o kateri smo že večkrat pisali. Obetavnost metode je prepoznala Švedska kraljeva akademija znanosti, saj sta prejemnici mladi, metoda pa prav tako (osem let). Charpentier in Doudna sta šele šesta in sedma prejemnica Nobelove nagrade za kemijo v več kot stoletni zgodovini podeljevanja te nagrade.

Zgodba o sistemu CRISP-Cas 9 pa se v resnici začenja povsem nepričakovano. Začenja se z bakterijo Streptococcus in njenim imunskim sistemom, ki sta ga Charpentier in Doudna raziskovali, da bi morda našli nov antibiotik. Že od leta 1953 vemo, da so genske informacije zapisane v DNK, ki se nahaja v (skoraj) vseh...

Nature - Abecedo življenja sestavljajo le štiri črke, ki so jih biokemiki nadeli imena A (adenin), C (citozin), G (gvanin) in T (timin). Molekule DNK vsebujejo le te štiri baze in to zadostuje, da opisujejo vso pestrost življenja na Zemlji. Sedaj pa so raziskovalci uspeli v bakterijo Escherichia coli vgraditi dve dodatni bazi, ki so ju poimenovali X in Y, ter bakterijo prisiliti v proizvodnjo novih proteinov. O dosežku pišejo v Nature, ki mu je posvetila tudi poljudni uvodnik.

Proteine, ki sestavljajo živa bitja, sestavlja dvajset aminokislin in nekaj zelo redke eksotike (selenocistein in v nekaterih primitivnih oblikah...

Slo-Tech - Raziskovalci s The Craig Venter Instituta v ZDA poročajo o revolucionarnem dosežku, ki ga naši mediji v zadnjih dneh povzemajo kot ustvarjenje sintetične celice ali umetnega življenja. Opredelitev sintetična celica je za nepoučenega bralca zavajajoča, saj ne gre za biologijo psevdoorganskih silicijevih spojin ali celico s celično membrano iz umetnih materialov. Resnica je precej bolj biokemijska in manj spektakularna.

Genski zapis vseh živih bitij je kompaktno zapisan v dolgi molekuli, ki se imenuje deoksiribonukleinska kislina in je navita v kromosome. Molekula je biokopolimer...