Bakteri yang diciptakan dengan 19 asam amino menentang hukum dasar biologi
Pesquisadores berhasil membuat bakteri bekerja hanya dengan 19 asam amino, bukan 20 asam amino yang menopang setiap bentuk kehidupan yang diketahui. Prestasi ini merupakan tonggak sejarah dalam rekayasa genetika dan mempertanyakan salah satu prinsip biologi modern yang paling kuat. Eksperimen ini membuka pintu untuk lebih memahami bagaimana kehidupan berasal dan bagaimana kehidupan dapat didesain ulang di laboratorium.
Penemuan ini mengungkapkan bahwa kode genetik tidak sekaku yang diperkirakan sebelumnya. Cientistas menghilangkan salah satu dari 20 asam amino standar dan berhasil membuat bakteri menghasilkan protein fungsional bahkan tanpa komponen tersebut. Hasilnya menunjukkan bahwa kehidupan memiliki fleksibilitas lebih dari yang dibayangkan sains sebelumnya.
Como percobaan dilakukan
Pesquisadores menghilangkan serin, salah satu asam amino yang dianggap esensial. Mereka kemudian memprogram ulang kode genetik bakteri tersebut sehingga mereka tidak mencoba mensintesis protein ini. Sel-sel mampu bereproduksi dan menjalankan fungsi vital secara normal. Pengujian tersebut dilakukan selama beberapa generasi, dan menegaskan bahwa adaptasi tersebut tidak bersifat sementara atau kebetulan.
Dalam topik yang sama: Para ilmuwan memprogram ulang genom bakteri untuk beroperasi dengan 19 asam amino dalam terobosan bioteknologi
Strategi ini melibatkan modifikasi yang tepat pada DNA bakteri. Para ilmuwan menonaktifkan gen yang bertanggung jawab atas produksi serin dan menulis ulang instruksi untuk messenger RNA. Bentuk Dessa, mesin seluler bakteri tidak lagi mengenali kodon yang biasanya memicu masuknya asam amino ini. Sistem ini bekerja sesuai rencana, tanpa sel-sel mengalami kerusakan metabolisme.
Implicações untuk biologi sintetik
Pekerjaan Este membuka cakrawala baru bagi insinyur genetika. Jika organisme dapat hidup dengan 19 asam amino, mungkin mereka dapat diprogram untuk menggunakan senyawa buatan sepenuhnya. Pesquisadores sudah menjajaki kemungkinan menciptakan protein dengan unsur-unsur yang tidak ada di alam. Kehidupan yang sepenuhnya sintetik dapat memiliki sifat dan fungsi yang belum pernah ada sebelumnya.
Penerapan praktisnya melampaui keingintahuan ilmiah. Proteínas khusus dapat digunakan dalam bidang kedokteran, industri farmasi, dan bioteknologi. Organismos yang didesain ulang dapat menghasilkan obat-obatan, bahan bakar, atau bahan yang tidak dapat terurai secara hayati dengan lebih efisien. Kontrol atas apa yang masuk dan keluar dari kode kehidupan memungkinkan adanya presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam pembuatan biologi.
Entendendo kode genetik tradisional
20 asam amino yang diketahui membentuk dasar dari semua biologi. bakteri Desde pada manusia, kombinasi ini bisa dibilang universal. Sel membaca DNA, menerjemahkan informasi genetik, dan merakit protein menggunakan bahan penyusun yang sama. Standardisasi Essa sangat mendasar sehingga para ilmuwan selama beberapa dekade menganggapnya tidak dapat diubah.
Asam amino bekerja seperti huruf dalam alfabet. Assim sebagai alfabet Portugis memiliki 26 huruf, kode kehidupan menggunakan 20 asam amino untuk menulis jutaan protein berbeda. Kombinasi Cada menghasilkan protein dengan fungsi tertentu. Remover satu huruf seharusnya menciptakan kekacauan molekuler. Percobaan menunjukkan bahwa hal ini tidak terjadi.
Lihat Juga
Badai Lala tiba di Hawaii dengan kecepatan angin 120 km/jam dan menutup bandara
Mantan petinju yang berjanji Prichard Colón kehilangan nyawanya pada usia 33 karena trauma di atas ring
Kegagalan baterai memaksa BYD menarik kembali 88.000 unit Qin Plus DM-i
Selengkapnya tentang topik ini: Ilmuwan California menemukan mekanisme ‘kapsul pelarian’ yang digunakan bakteri untuk bertahan hidup
Questões yang tetap terbuka
- Bisakah asam amino Outros dihilangkan dengan cara yang sama?
- Bisakah Bactérias dengan kurang dari 18 asam amino bertahan?
- Apakah efisiensi metabolisme menurun ketika asam amino dihilangkan?
- Asam amino Qual lebih mudah dihilangkan tanpa membahayakan nyawa?
Apa yang diungkapkan penelitian ini tentang asal usul kehidupan
Penemuan ini mempunyai implikasi untuk memahami bagaimana kehidupan dimulai. Jika kode genetik tidak memerlukan tepat 20 asam amino, mungkin kehidupan awal dapat dilakukan dengan jumlah asam amino yang lebih kecil. Organisme pertama dapat menggunakan sedikitnya 5 atau 10 komponen kimia. Selama miliaran tahun, kehidupan akan bertambah rumit, bukan karena kebutuhan biologis mutlak, namun karena peluang evolusi.
Perspektif Essa mengubah cara berpikir para ilmuwan tentang evolusi. Não adalah pengaturan yang ditentukan yang menghasilkan kehidupan, namun sistem fleksibel yang mampu berubah dan beradaptasi. Redundansi dan keserbagunaan merupakan karakteristik biologi, bukan pengecualian. Alam membangun sebuah kode yang menoleransi perubahan, memungkinkan inovasi tanpa kehancuran.
Experimentos masa depan dapat menguji organisme dengan 18, 17 atau bahkan 10 asam amino. Reduksi Cada akan mengungkap komponen mana yang benar-benar diperlukan dan mana yang hanya sekedar tradisi evolusioner. Pemahaman Essa memungkinkan Anda merancang organisme minimalis, yang mampu menjalankan fungsi tertentu dengan efisiensi maksimum. Makhluk hidup yang berdasarkan pada 10 asam amino mungkin secara biologis, hanya saja alam tidak pernah memilihnya karena 20 asam amino bekerja dengan baik.
Aplicações industri sedang dikembangkan
Empresas dari bioteknologi sudah menunjukkan minat terhadap temuan ini. Organismos yang disederhanakan lebih murah perawatannya, membutuhkan lebih sedikit nutrisi, dan menghasilkan lebih sedikit limbah. Bakteri dengan 15 asam amino akan mengonsumsi lebih sedikit energi dibandingkan bakteri dengan 20 asam amino. Isso berarti penghematan yang signifikan dalam biofaktori skala besar. Medicamentos, vitamin dan enzim dapat diproduksi lebih cepat dan dengan biaya lingkungan yang lebih rendah.
Liputan lengkap: Berita Terbaru (ID)
Gen Terapias juga dapat memperoleh manfaat. Kode genetik Simplificar membuatnya lebih aman untuk memasukkan DNA yang dimodifikasi ke dalam sel manusia. Genom yang lebih kompak mengurangi risiko mutasi acak. Pesquisadores bekerja pada versi virus yang telah diedit, menghilangkan gen berbahaya sambil mempertahankan kemampuan untuk memberikan terapi gen. Mengonfirmasi bahwa asam amino dapat dihilangkan tanpa merusak sel memberikan kepastian teoretis untuk eksperimen ini.
