Bakteria yang dicipta dengan 19 asid amino menentang undang-undang asas biologi
Pesquisadores berjaya menjadikan bakteria berfungsi dengan hanya 19 asid amino dan bukannya 20 yang mengekalkan setiap bentuk kehidupan yang diketahui. Pencapaian ini mewakili satu kejayaan dalam kejuruteraan genetik dan mempersoalkan salah satu prinsip biologi moden yang paling kukuh. Percubaan membuka pintu untuk lebih memahami bagaimana kehidupan berasal dan cara ia boleh direka bentuk semula di makmal.
Penemuan itu mendedahkan bahawa kod genetik tidak tegar seperti yang difikirkan sebelum ini. Cientistas mengeluarkan salah satu daripada 20 asid amino standard dan berjaya mendapatkan bakteria untuk menghasilkan protein berfungsi walaupun tanpa komponen itu. Hasilnya menunjukkan bahawa kehidupan mempunyai lebih fleksibiliti daripada sains yang dibayangkan sebelum ini.
Como eksperimen telah dijalankan
Pesquisadores menghapuskan serine, salah satu asid amino yang dianggap penting. Mereka kemudian memprogram semula kod genetik bakteria supaya mereka tidak akan cuba mensintesis protein ini. Sel-sel dapat membiak dan melaksanakan fungsi penting secara normal. Ujian itu menjangkau beberapa generasi, mengesahkan bahawa penyesuaian itu bukan sementara atau tidak sengaja.
Liputan penuh: Berita Terkini (MS)
Strategi itu melibatkan pengubahsuaian tepat kepada DNA bakteria. Para saintis melumpuhkan gen yang bertanggungjawab untuk pengeluaran serin dan menulis semula arahan untuk RNA messenger. Dalam bentuk Dessa, mesin selular bakteria tidak lagi mengenali kodon yang biasanya mencetuskan kemasukan asid amino ini. Sistem ini berfungsi seperti yang dirancang, tanpa sel mengalami keruntuhan metabolik.
Implicações untuk biologi sintetik
Kerja Este membuka ufuk baharu untuk jurutera genetik. Jika organisma boleh hidup pada 19 asid amino, mungkin ia boleh diprogramkan untuk menggunakan sebatian tiruan sepenuhnya. Pesquisadores sudah pun meneroka kemungkinan mencipta protein dengan unsur-unsur yang tidak wujud dalam alam semula jadi. Kehidupan sintetik sepenuhnya mungkin mempunyai sifat dan fungsi yang belum pernah berlaku sebelum ini.
Ketahui lebih lanjut: Para saintis memprogram semula genom bakteria untuk beroperasi dengan 19 asid amino dalam penemuan bioteknologi
Aplikasi praktikal melangkaui rasa ingin tahu saintifik. Proteínas tersuai boleh digunakan dalam perubatan, industri farmaseutikal dan bioteknologi. Organismos yang direka bentuk semula boleh menghasilkan ubat, bahan api atau bahan tidak terbiodegradasi dengan lebih cekap. Kawalan ke atas perkara yang masuk dan keluar dari kod kehidupan membolehkan ketepatan yang tidak pernah berlaku sebelum ini dalam pembuatan biologi.
Entendendo kod genetik tradisional
20 asid amino yang diketahui membentuk asas kepada semua biologi. Bakteria Desde kepada manusia, gabungan ini boleh dikatakan universal. Sel membaca DNA, menterjemah maklumat genetik dan memasang protein menggunakan blok binaan yang sama ini. Penyeragaman Essa adalah sangat asas sehingga para saintis selama beberapa dekad menganggapnya tidak berubah.
Lihat Juga
Janji bekas tinju Prichard Colón kehilangan nyawanya pada usia 33 tahun akibat trauma di gelanggang
Video gempa bumi 7.7 di Indonesia mendedahkan kerosakan dan panik di Asia
Bekas pejuang Prichard Colón meninggal dunia pada usia 33 tahun selepas dekad dalam keadaan vegetatif
Asid amino berfungsi seperti huruf dalam abjad. Assim sebagai abjad Portugis mempunyai 26 huruf, kod kehidupan menggunakan 20 asid amino untuk menulis berjuta-juta protein yang berbeza. Gabungan Cada menghasilkan protein dengan fungsi tertentu. Remover satu huruf harus menimbulkan huru-hara molekul. Eksperimen menunjukkan bahawa ini tidak berlaku.
Questões yang kekal terbuka
- Bolehkah asid amino Outros dikeluarkan dengan cara yang sama?
- Bolehkah Bactérias dengan kurang daripada 18 asid amino bertahan?
- Adakah kecekapan metabolik berkurangan apabila asid amino disingkirkan?
- Asid amino Qual lebih mudah dikeluarkan tanpa menjejaskan kehidupan?
Apa penyelidikan ini mendedahkan tentang asal usul kehidupan
Penemuan ini mempunyai implikasi untuk memahami bagaimana kehidupan bermula. Jika kod genetik tidak memerlukan tepat 20 asid amino, mungkin kehidupan awal bekerja dengan set yang lebih kecil. Organisma pertama boleh menggunakan sekurang-kurangnya 5 atau 10 komponen kimia. Selama berbilion tahun, kehidupan akan menambah kerumitan, bukan daripada keperluan biologi mutlak, tetapi daripada peluang evolusi.
Dalam topik yang sama: Para saintis mencadangkan cara baharu untuk mencari hidupan luar angkasa dengan analisis organisasi molekul
Perspektif Essa mengubah cara para saintis berfikir tentang evolusi. Não ialah susunan yang ditentukan yang menjana kehidupan, tetapi sistem fleksibel yang mampu mengubah dan menyesuaikan diri. Lebihan dan serba boleh adalah ciri biologi, bukan pengecualian. Alam membina kod yang bertolak ansur dengan perubahan, membolehkan inovasi tanpa kemusnahan.
Experimentos masa hadapan mungkin menguji organisma dengan 18, 17 atau 10 asid amino. Pengurangan Cada akan mendedahkan komponen mana yang benar-benar diperlukan dan yang hanya tradisi evolusi. Pemahaman Essa membolehkan anda mereka bentuk organisma minimalis, mampu melaksanakan fungsi tertentu dengan kecekapan maksimum. Makhluk hidup berasaskan 10 asid amino mungkin secara biologi, ia tidak pernah dipilih secara semula jadi kerana 20 asid amino berfungsi dengan baik.
Aplicações perindustrian dalam pembangunan
Empresas dari bioteknologi sudah pun menunjukkan minat terhadap penemuan ini. Organismos yang dipermudahkan lebih murah untuk diselenggara, memerlukan lebih sedikit nutrien dan menghasilkan lebih sedikit sisa. Bakteria dengan 15 asid amino akan menggunakan lebih sedikit tenaga daripada satu dengan 20. Isso diterjemahkan kepada penjimatan yang ketara dalam biokilang berskala besar. Medicamentos, vitamin dan enzim boleh dihasilkan dengan lebih cepat dan pada kos alam sekitar yang lebih rendah.
Gen Terapias juga boleh mendapat manfaat. Kod genetik Simplificar menjadikannya lebih selamat untuk memperkenalkan DNA yang diubah suai ke dalam sel manusia. Genom yang lebih padat mengurangkan risiko mutasi rawak. Pesquisadores berfungsi pada versi virus yang diedit, membuang gen berbahaya sambil mengekalkan keupayaan untuk menyampaikan terapi gen. Mengesahkan bahawa asid amino boleh dikeluarkan tanpa memusnahkan sel memberikan kepastian teori untuk eksperimen ini.
