Un grup de cercetatori a creat o secvență genetică, pe care nimeni nu a văzut vreodată în natură, și-a demonstrat că, pe baza lor, este posibil să se obțină substanțe chimice care susțin viața celulară aproape la fel de succes ca fac proteine produse de propriile lor naturale „unelte“.
Potrivit lui Hecht, această lucrare reprezintă un progres semnificativ în domeniul biologiei sintetice. nou domeniu de cercetare, dedicat dezvoltării și producției de componente și sisteme biologice artificiale. Un scop este acela de a oferi o biologie sintetica complet genomului artificial, constând dintr-o substanță chimică cu o structură unică.
Aproape toate lucrările anterioare în domeniul biologiei sintetice sa concentrat pe reorganizarea elementelor prelevate din organisme care apar natural. In contrast, grupul experimente Hecht arată că funcțiile biologice pot fi furnizate de macromolecule, complet creat în laborator.
Desi cercetatorii anterioare au demonstrat deja capacitatea de a crea proteine care pot ori și chiar de a cataliza reacțiile, grupul de lucru Princeton - o nouă frontieră în acest domeniu de cercetare.
Hecht și studenții săi de laborator studiază relația dintre procesele biologice la nivel molecular și procesul să fie în scară bo lshih. De exemplu, ele sunt acum investigheaza modul in care creierul pliere anormală a proteinelor poate duce la boala Alzheimer, și caută compuși chimici care o împiedică. Oamenii de știință sunt interesați ce procese controlează plierea uzuale de proteine la nivel primar - deoarece pentru a-și îndeplini funcțiile sale de proteine trebuie ori - și de ce anume secvență de aminoacizi a venit în mod natural în prim plan.
Proteine - „workhorses“ ale corpului produs de instrucțiunile codificate în ADN-ul celulelor. Identitatea unei proteine este determinată de secvența unică a 20 substanțe chimice - aminoacizi. Dacă diferiți aminoacizi considerați ca literele alfabetului, fiecare secvență de proteină este unică „suma licitată“.
Cu condiția ca orice proteină constă din 100 de aminoacizi (cele mai multe proteine sunt mult mai lungi), există un număr mare de variante astronomically de secvențe diferite de proteine. În centrul de cercetare Hecht și grupul său a fost întrebarea, de ce în corpul uman a produs doar 100.000 de proteine diferite, deși este posibilă existența unui număr infinit de mare de ele. Oamenii de stiinta intrebat daca aceste proteine au unele caracteristici unice. Sau este posibil ca alte lucrări, precum și, chiar dacă evoluția a avut, de asemenea, o șansă de a le testa.
Cercetatorii au stabilit pentru a crea proteine artificiale codificate de secvențe genetice care nu se găsesc în natură. Ei au primit aproximativ 1 milion de secvențe de aminoacizi care pot pliaza în structuri tridimensionale stabile.
Crearea unei biblioteci de proteine artificiale, cercetatorii au construit in diferite tulpini mutante de bacterii cu un pre-definite gene naturale la distanță. gene șterse au fost necesare pentru supraviețuirea bacteriilor în condițiile specifice, inclusiv o cantitate limitată de produse alimentare. În aceste condiții dure, tulpini mutante de bacterii au fost condamnate, cu excepția cazului în care dobândesc noi proteine susținătoare de viață de la Hecht Library. Asta este ceea ce a venit în primul rând, deoarece formarea de colonii de bacterii în aceste condiții selective ar putea avea loc numai în cazul în care proteina din colecția ar putea sprijini creșterea celulelor vii.
Intr-o serie de experimente pentru a studia rolul diferitelor proteine, cercetatorii au aratat ca unele tulpini de bacterii care au fost uciși, au fost salvate noi proteine create in laborator.
Va rugam, rata de articol: