» »

Bakterija z razširjeno gensko abecedo proizvaja drugačne proteine

Bakterija z razširjeno gensko abecedo proizvaja drugačne proteine

vir: Nature
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 življenja še pirolizin). To seveda ne pomeni, da v živih bitjih ne najdemo še drugih aminokislin; nasprotno, več kot sto jih je, a se te ne prevajajo iz genskega zapisa. Raziskovalci so v prvo damo biokemije, bakterijo Escherichia coli, ki si je to poimenovanje prislužila zaradi obsežnega razumevanja njene biokemije, uspeli vriniti še bazi X in Y. Prvikrat so o tem poročali že v začetku leta. V resnici so X (DNaM) in Y (d5SICS) v E. coli vnesli že leta 2014, a modifikacija ni bila stabilna. Z razdelitvami bakterije sta X in Y izginila iz njene abecede. Letošnji dosežek je bila stabilizacija teh baz v genskem zapisu, ki sta tam ostali tudi po podvojevanju bakterij. Pri tem seveda X in Y (malenkostno spremenjen v dTPT3) nista opravljala nobene funkcije, le v DNK bakterije sta bila. Tja sta prišla z delovanjem mehanizma CRISPR, ki ga bakterije uporabljajo za razkosanja DNK napadalcev (virusov), ki ga potem deloma vgradijo v lasten genom kot obliko imunosti.

Sedaj pa je znanstvenikom s Scripps Research Institute uspel še korak dlje. Bakterija dejansko uporablja nova bazna para (ki se nahajata na plazmidu in ne v jedrni DNK) pri sintezi proteinov, saj poleg običajnih 20 aminokislin bakterija vgrajuje v proteine tudi novi aminokislini PrK in pAzF. Seveda so morali v gojišče celicam dodati X, Y, PrK in pAzF. Dosežek je to, da je bakterija X in Y uporabljala pri podvojevanju, ko nastaja kopija DNK, potem pa prisoten PrK in pAzF (to v resnici ni nič nenavadnega, tudi ljudje devetih aminokislin ne moremo proizvajati sami in jih moramo dobiti iz hrane) vgrajevala v proteine. Da je to šlo, so celici dodali posebne tRNK, ki so potrebni za prevajanje informacij iz kodonov (tako imenujejo tričrkovna zaporedja baznih parov na DNK) v zaporedje aminokislin pri sintezi proteina. Bakterija je tako sintetizirala delujoč protein za zeleno fluorescenco, ki je po funkciji popolnoma enak tistemu brez eksotičnih aminokislin.

Strah, da bi iz bakterij z novimi baznimi pari, ki bi pobegnile v okolje, nastali čudni proteini, ki bi nam škodovali, je neutemeljen. Bakterije v divjini X in Y izgubijo, ker nimajo ustreznih virov zanju. Prav tako ju ne morejo prevajati v proteine, če bakteriji ne nudimo ustreznih aminokislin in tRNK. In tudi v laboratoriju protein zaradi tega ni nič drugačen. V prihodnosti želijo s tovrstnimi manipulacijami doseči, da bi odporne bakterije ponovno postale občutljive na pencilinske antibiotike, dizajnirati eksotična zdravila s proteini, ki jih celice laže privzamejo (lažji prehod skozi membrano) itd.

9 komentarjev

MrStein ::

Zombie apocalypse in 3.. 2.. 1..
;)
Teštiram če delaž - umlaut dela: ä ?

PaX_MaN ::

Zelo očiten primer zakaj do izumrtja človeka ne bo prišlo zaradi jedrskega uničenja ampak radi "napake" brezmoralnega "znanstvenika" z Viča.
Zapišite si za uho: http://odlocitve.us-rs.si/sl/odlocitev/US31072
"Fašisti prihodnosti se bodo imenovali antifašisti" - Winston Churchill

Zgodovina sprememb…

  • predlagalo izbris: jest10 ()

Jst ::

Nekje sem prebral, da so ugotovili, da CRISPR le ni tako čudežen tool, kot so si mislili. Poleg "predvidenih" napak, ki so že "vračunane", je bilo "off-target mutations" v miših ***mnogo*** več. Follow up: We need more research.

Ve kdo kaj več?
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

DexterBoy ::

Oh, God, we are all doomed :))
To me spominja na igro, ko daš otroku vžigalice v roke.
Ve, da lahko vžigalice zanetijo ogenj, ne zaveda pa se posledic ognja...
Ko ne gre več, ko se ustavi, RESET Vas spet v ritem spravi.
http://www.avtofil.si/

bMozart ::

Jst je izjavil:

Nekje sem prebral, da so ugotovili, da CRISPR le ni tako čudežen tool, kot so si mislili. Poleg "predvidenih" napak, ki so že "vračunane", je bilo "off-target mutations" v miših ***mnogo*** več. Follow up: We need more research.

Ve kdo kaj več?

To je nekako logično, da če spremeniš del pomembne kode, da spremeniš celotno strukturo, ki ti da drugačne rezultate na več koncih. Za predstavo si poglej video na tej strani.

Matej, hvala za dobro napisano novico.
I NEED The Point of View Gun effectible on girls too! And then...

Jst ::

>To je nekako logično, da če spremeniš del pomembne kode, da spremeniš celotno strukturo, ki ti da
>drugačne rezultate na več koncih.

To je logično in je druga smer, za katero sem bral. Ta članek na začetku opiše, kako ima lahko ena sprememba gena "verižne" posledice.

Kar sem bral jaz, je pa to, da z najnovejšo metodo CRISPR, ko so testirali miši, so poleg želenih sprememb, našli OGROMNO off-target mutacij, ki so efektivnost "te verzije" postavile pod vprašaj. Kolikor se spomnim, naj bi ta zadnja izboljšava "gene editing" tako poenostavila, pocenila in bila nasploh velika evolucija metode, a so bili stranski učinki preveliki in nepričakovani.

Sam nisem načitan na to temo; zaključek članka je bil, da morajo vse še (večkrat) dobro preveriti, zato sprašujem. To sem bral enkrat poleti, do danes pa nisem zasledil nič novega.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

bMozart ::

aha, to misliš. To kar praviš je na splošno težko doseči, še posebno pri izdelavi zravil. Mislim pa da je problem rešljiv. Več o tem kar sprašuješ boš dobil na tej povezavi.
Pa dodatno branje na to temo.
I NEED The Point of View Gun effectible on girls too! And then...

Jst ::

[...] enhanced specificity (eSpCas9(1.1)) variants exhibit substantially reduced off-target cleavage in human cells, [...]


To sem bral, da. Ta zadnja "verzija" ima pač trenutno nepredvidene probleme zaenkrat z preveliko off-target mutacijami.
Islam is not about "I'm right, you're wrong," but "I'm right, you're dead!"
-Wole Soyinka, Literature Nobelist
|-|-|-|-|Proton decay is a tax on existence.|-|-|-|-|

bMozart ::

Misliš predzadnja? :)
I NEED The Point of View Gun effectible on girls too! And then...


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Ustvarili bakterijo s tremi različnimi baznimi pari v DNK

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
75743 (4223) tikitoki
»

Evolucija deluje tudi na prione (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
645721 (2305) mihl
»

Bakterijski kanibalski faktorji uspešni antibiotiki

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
143467 (2445) BigWhale
»

Kaj pomeni ustvariti umetno celico?

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
319187 (7700) Seto
»

Iskanje novih zdravil s simulacijami in evolucijo

Oddelek: Znanost in tehnologija
362197 (1499) dukenukem

Več podobnih tem