دانشمندان اولین حیات را بوسیله DNA بیگانه ایجاد کردند

Scientists create the first life from with “alien” DNA

برای میلیون‌ها سال، تاریخچه زندگی تنها از چهار الفبای C, T , A و G که واحدهای تشکیل دهنده‌ی DNA در تمام جانوران می‌باشند، تشکیل شده است. امروزه با پژوهش‌های محققین که توانسته‌اند یک سلول زنده با اضافه کردن دو نوکلوتید خارجی به ژنوم ایجاد کنند، این الفبا گسترش پیدا کرده است. گام بزرگی به وسیله دانشمندانی که به دنبال سنتز سلولی بودند برداشته شد که بتواند دارو و سایر مولکول‌های مفید را تولید کند. همچنین احتمال این که یک سلول می‌تواند مهندسی شود بدون چهار بازی که در تمام موجودات وجود دارد، افزایش پیدا کرده است.

دانشمندان ابتدا در سال 1960 این سوال را مطرح کردند که آیا حیات می‌تواند از گروه‌های مختلف مواد شیمیایی به عنوان ذخیره اطلاعات استفاده کند. تا اینکه در سال 1989 steven benner توانستند در DNA بازهای سیتوزین و گوانین تغییر شکل یافته‌ای ایجاد کنند که از روی آن‌ها RNA و پروتئین تولید می‌شد. اما بازهای مهندسی شده که بعدا بوسیله تیم رومزربرگ (Romesberg) در سال 2008 ایجاد شد بیشتر بیگانه بودند و شباهت کمتری به بازهای طبیعی داشتند. این گروه پیگیر ترکیبات شیمیایی بودند که باهم جفت باز تشکیل دهند که 60 ترکیب کاندید را لیست کردند که نتیجه آن، بررسی 3600 جفت شدگی می‌شود.

آن‌ها یک جفت بازی که به اسم‌های d5SICS و dNaM شناخته می‌شدند را شناسایی کردند که این ترکیبات با آنزیم‌های ماشین همانندسازی و ترجمه DNA باکتری سازگار بودندDenis Malyshev  می‌گوید «اصلا تو ذهن ما نمی‌گنجید که بتونیم به سمت موجودی با چنین بازی حرکت کنیم. اولین “چالشی” که وجود داشت این بود که سلول نمی‌توانست این بازهای خارجی رو بسازد، بنابراین سلول باید این بازها را از محیط برای انجام همانندسازی دریافت می‌کرد.»

برای همین دانشمندان باکتری E.Coli را برای ساخت یکی از ژن‌های دیاتوم، که بیان این ژن موجب ساخت پروتئینی می‌شد به مولکول‌ها اجازه عبور از غشای باکتری را می‌داد مهندسی ژنتیکی کردند. این دانشمندان همچنین سپس DNA حلقوی کوچکی که حاوی یکی از بازهای خارجی بود را به درون باکتری وارد کردند. این پالزمید به مدت یک هفته همراه با باکتری همانندسازی کرد و در باکتری‌های ایجاد شده وجود داشت. بعد از یک هفته که منبع بازهای خارجی تمام شد باکتری بازهای خارجی را با بازهای معمولی جایگزین کرد.

همچنین این دانشمندان می‌گویند از لحاظ امنیتی امکان آلوده شدن سایر موجودات بر اثر آلودگی وجود ندارد چون موجودات توانایی ساخت این بازها رو ندارند. این گروه به دنبال تولید DNA بیگانه‌ای هستند که بتوانند پروتئینی بسازند که بیش از 20 نوع آمینواسید در آن موجود باشد. رومزربرگ می‌گوید اگر شما بخواهید کتابی بنوسید که فقط چهار حرف در آن باشد، شما نمی توانید داستان‌های جالب زیادی بنویسید، حال اگر تعداد الفبا افزایش پیدا کند شما می‌توانید کلمات جدید اختراع کنید و راهی پیدا کنید که از آن‌ها استفاده کنید و احتمالا شما می‌توانید داستان جالب‌تری می‌نویسید.

از پتانسیل‌های استفاده از این تکنولوژی شامل تولید آمینواسیدهای سمی در پروتئین می‌باشد که فقط سلول‌های سرطانی را می‌کشد و یا ایجاد آمینواسیدهای درخشان که به دانشمندان کمک می‌کنند تا واکنش‌های زیستی را زیر میکروسکوپ ردیابی بکنند.

شاید روزی برسد که دانشمندان بتوانند سلولی بدون وجود 4 نوکلوئوتید طبیعی ایجاد بکنند، ولی تا این ادعا راه زیادی وجود دارد چون دانسته‌های از DNA و سلول کم می‌باشد.

منبع1

منبع2

اشتراک گذاری:

دیدگاهتان را بنویسید