Sztuczne proteiny ze sztucznych genów
W 1828 roku Friedrich Wöhler, syntetyzując mocznik, dowiódł, że substancje organiczne można wytwarzać w laboratorium. Po niemal dwustu latach zbliżamy się do punktu, w którym będziemy potrafili stworzyć sztuczne życie. Funkcjonujące, syntetyczne białka, jakie stworzyli naukowcy z Princeton University, są milowym krokiem na tej drodze.
Dwadzieścia różnych aminokwasów tworzy około stu tysięcy protein, jakie funkcjonują w naszych organizmach. Każda proteina wytwarzana jest dzięki ekspresji określonej sekwencji genów, to właśnie białka, jak trybiki w maszynie, tworzą mechanizm naszych komórek i całego organizmu. Dlaczego jest ich tylko sto tysięcy, choć możliwości ich tworzenia są nieskończone?
Czego nie stworzyła natura w drodze ewolucji, postanowił stworzyć profesor Michael Hecht ze swoim zespołem, który na co dzień zajmuje się poznawaniem i rozszyfrowywaniem molekularnych mechanizmów działania komórek i całych żywych organizmów - czyli białek. Chciał sprawdzić, czy proteiny nigdzie nie występujące w naturze, zaprojektowane w laboratorium, będą w stanie funkcjonować w żywych komórkach. Zespół rozpoczął od stworzenia „biblioteki" syntetycznych, skomplikowanych, trójwymiarowych protein. Stworzono ich jeden milion, wszystkie niewidziane w naturze. Pozostało je sprawdzić.
Laboratoryjne doświadczenia przeprowadzano na hodowlanych szczepach bakterii, które pozbawiano genów kodujących wybrane białka, konieczne do przeżycia w określonych okolicznościach (np. ograniczonego dostępu do pożywienia) - bez nich bakterie powinny zginąć. Zamiast nich wstawiano bakteriom sekwencje DNA - również zaprojektowane w laboratorium - kodujące syntetyczne białka z „biblioteki". Jeśli nowe białko nie sprawdziłoby się - bakterie powinny zginąć. Okazało się jednak, że w wielu przypadkach bakterie z „przeszczepionym" DNA, kodującym syntetyczne proteiny, żyły i rozmnażały się w najlepsze.
Oto mamy tutaj molekularną maszynerię, która poprawnie funkcjonuje w żywym organizmie, mimo że została zaprojektowana od zera i stworzona z równie sztucznych genów - mówi Michael Hecht. - To oznacza, że molekularne elementy życia nie muszą się ograniczać do tych genów i protein, które już istnieją w naturze.
Podmiana w organizmach żywych genów na pochodzące od innych gatunków to już niemal rutyna, ale nigdy nie próbowano zaprojektować ich sztucznych odpowiedników. To w istocie ogromny krok w biologii syntetycznej - skoro możemy zaprojektować jeden element, możemy też inne, a skoro tak, to możemy zaprojektować cały żyjący organizm. Droga do syntetycznej komórki jest może jeszcze długa, ale już w naszym zasięgu.
Fundusze na badania pochodziły z National Science Foundation, a praca ukazała się w Public Library of Science ONE.
Komentarze (21)
mikroos, 30 stycznia 2011, 16:31
Ojej, a co na to Pan Buk?
pepesz13, 30 stycznia 2011, 16:44
Może się uda w końcu leczyć różne defekty genetyczne w organizmie oraz wytwarzać sztuczne organy co zmniejszy umieralność ludzi. A takie proteiny można podawać ludziom którzy mają niedobór jakiejś proteiny.
Jarek Duda, 30 stycznia 2011, 18:37
Muszę przyznać że czuję pewien niepokój słysząc o takich zabawach ... wydaje się że przecież jak możemy zrobić coś na co natura poprzez miliardy lat ewolucji sama nie wpadła ... ale ewolucja działa małymi kroczkami, natomiast 'efektywność' różnych rozwiązań w zależności od np. sekwencji aminokwasów, wyobrażam sobie jako niezwykle skomplikowany krajobraz z olbrzymią ilością lokalnych optimów - a co jeśli są tam też w jakiś sposób bardziej efektywne rozwiązania/białka, do których atraktorów nawet prokariotom przez te miliardy lat 'drobnych kroczków' nie udało się 'dotrzeć' ...
Gdyby w taki sposób 'udałoby' się nam 'dużym susem' trafić na nieznany atraktor jakiejś drobnej poprawy efektywności, chciałaby się ona rozprzestrzenić po całej populacji tej podstawy naszego ekosystemu, modyfikując bilanse tej precyzyjnej machinerii ...
Alek, 30 stycznia 2011, 22:49
mikroos. A czy to z czego zrobiono te białka zrobiono z niczego czy z czegoś co zrobiło się samo?
mikroos, 30 stycznia 2011, 23:06
Ja mówię otwarcie, że nie wiem. A wierzący zakłada z góry najwygodniejszą wersję, którą ktoś mu podsunął.
Z dwojga złego wolę świadomie nie wiedzieć, niż myśleć, że wiem, a wcale nie wiedzieć.
Jajcenty, 30 stycznia 2011, 23:09
O Jeżu! Zdajesz sobie sprawę, że sprowokowałeś mnie do poszukiwań publikacji Buka na temat sztucznych białek? Najbliższe co znalazłem to Nobel dla PANI Lindy Buck.
Alek, 30 stycznia 2011, 23:57
Chyba mylisz 2 pojęcia znane już od XIII wieku: wiara a wiedza, to 2 różne rzeczy. Ja jestem wierzącym i nie mylę wiary z wiedzą.
Wierzę, że to wszystko ma sens, że życie nie jest bezcelowe, że moje istnienie nie jest obojętne, że świadomość nie jest zbiegiem okoliczności. W sytuacji braku dowodów naukowych na Boga, ani na jego brak, widząc świat prawd naukowych i to, że wbrew pozorom świat nie jest chaosem, skoro prawa naukowe, gdy są dobrze poznane, działają zawsze i wszędzie, przyjmuję, że absolut jest bardziej prawdopodobny niż jego brak. Decyzję tę wspiera jeden z moich praktycznych nakazów mądrościowych: "W przypadku istnienia wielu teorii i braku danych rozstrzygających przyjmuj teorię bardziej optymistyczną." Nie sądzę by dobrze robiła ludziom nieistotność i bezwartościowość. Skoro mam życie, to wolę by było sensowne i przyjemne, bo to daje poczucie szczęścia.
To wychodzi w badaniach psychologicznych. Mimo rygoryzmu religii, zakazów i nakazów, suma sumarum ludzie religijni są szczęśliwsi. Ta korzyść jest do wzięcia już na ziemskim padole i to jest to, co wiem. Na resztę mam nadzieję. Wierzę w to.
mikroos, 31 stycznia 2011, 00:26
Czyli religia, w dużym skrócie, polega na tym, że zakładasz coś z góry, chyba że ktoś udowodni jak krowie na rowie, że jednak się mylisz Rewelacja... Dokładnie tak to wygląda także w tej sytuacji - niewiedzę zastępuje się wiarą w to, co ktoś kiedyś powiedział. Ja tymczasem wolę po prostu przyznać się do niewiedzy, zamiast wciskać samemu sobie opowiastki o tym, że ktoś usiadł i coś zrobił. Nie, żebym to krytykował, po prostu pojąć tego nie umiem
Alek, 31 stycznia 2011, 01:51
Nie jestem krową. Nie oczekuję, że ktoś mi coś. Sam mam rozum i umiem dojść tu i ówdzie. Ateizm i agnostycyzm przerabiałem na sobie samym. Może to nie typowe, ale jedną z tez podważających je w moich oczach była teoria ewolucji.
Sam fakt, że teoria ewolucji nieodmiennie prowadzi do form coraz lepiej przystosowanych, czy też doskonalszych wskazuje na cel. Tymczasem przypadkowi powinno być obojętne, w którą stronę zmierza. Chaos z celem, to nie chaos. To był pierwszy klin w moim ateizmie. Potem doszły inne. Ten jako pierwszy podważył moją wiarę w brak Boga.
Wiara religijna nie jest konkurentką wiedzy. Nawiasem mówiąc wiara religijna jest jedną z wielu wiar. Jest też wiara w autorytet. To jest np. wiara w badania naukowe, o których czytasz, a sam ich nie przeprowadziłeś, czyli grubo ponad 99% zasobu Twojej lub mojej informacji naukowej. No chyba, że Ty weryfikujesz. Przyjmujemy też na wiarę dogmaty w matematyce, czyli takie twierdzenia, których nie sposób udowodnić, ale przyjmujemy je, bo bez nich system się nie trzyma. W badaniach naukowych też nie mam pewności, że ten koleś, którego nie znam, to nie oszust i wierzę mu. Podkreślam, że to nie jest wiara religijna, ale też wiara .
Ja nie rozumiem, jak można wybrać poczucie bycia obojętnym i nieistotnym, gdy żadna naukowa wiedza nie stoi na przeciwko bardziej godnemu wyborowi. W braku absolutu ludzie kierują się ku poszukiwaniu sensu w relacjach z innym bezsensem. Wiara religijna w Boga i wiara religijna (bo przecież nie wiedza) w brak Boga, to decyzja. Mi lepiej jest czuć się czymś więcej niż kupą mięsa.
Rozsądkowo absolut wydaje się bardziej prawdopodobny. Zobacz na chyba jedyny rzetelny ateizm z jajami, czyli ateizm Sartre. To, że rzeczywistość poddaje się prawom naukowym i w ogóle istnienie nauki zakrawa w jego kontekście na jakiś fenomenalny absurd.
Co do przyjęcia tezy bez pewności. Student uczy się 5 lat, a na 5 roku może wpaść pod samochód. Na czym opiera swoją wiarę, że ten kierunek będzie mu przydatny? Znowu wiara.
Co do praw naukowych aktualnych zawsze i wszędzie. Pomińmy kwestię, że wierzymy naukowcowi. Załóżmy, że poznaliśmy daną rzecz sami. Czy masz pewność, że indukcja, która nie zawiodła milion razy nie zawiedzie za milion pierwszym? Z założenia indukcja jest rozumowaniem niepewnym i nie powiesz uczciwie, że na 100 % jutro słońce też wzejdzie, bo dotąd tak było.
To, co napisałem, napisałem by zwrócić uwagę na pewne aspekty rzeczywistości i rozpowszechnienie różnych niepewności. Dowodu na istnienie Boga oczywiście nie podałem, bo nie różnimy się w tej kwestii. Obaj mówimy: nie wiem. Ja mówię, że nie wiem, ale wierzę i śmiem twierdzić, że moja decyzja wydaje mi się lepsza, bo:
1) na gruncie mojej wiedzy daleko bardziej prawdopodobna,
2) bo mi poznawczo spina system,
3) a emocjonalnie poprzez poczucie istotności, bycia kochanym i nieobojętnym daje więcej poczucia sensu. Daje nadzieję też na życie po śmierci, przez co ułatwia pogodzenie się ze śmiercią bliskich, pozwala łatwiej znosić cierpienie, gdy widzi się w nim sens etc.
Skoro przyjmuję bez absolutnego dowodu tyle rzeczy, to gdybym odrzucił akurat tę, która tak wiele mi daje, to czułbym się niemądry. Teraz czuję się tylko interesowny .
mikroos, 31 stycznia 2011, 02:19
Co do "wiary w naukę": osobiście widzę bardzo grubą linię pomiędzy "wierzę, bo wierzę", a "wierzę, bo ktoś wykazał, dlaczego tak jest, i mi to wyjaśnił, nawet jeżel się mylił" (i tu wychodzi pierwsza różnica: w nauce istnieje świadomość możliwości popełnienia błędu, a w religii z założenia zakłada się, że jest tak jak ktoś powiedział, a sprzeciwienie się temu jest traktowane jako występek). W nauce kłamstwo jest bez porównania trudniejsze, bo każdy każdemu patrzy na ręce i w sposób mniej lub bardziej bezpośredni sposób weryfikuje prawdziwość wyników w oparciu o merytoryczne argumenty. Religia tymczasem polega na przedstawianiu arbitralnie dobranych "faktów" dokonanych, których nikt za bardzo nawet nie próbuje udowodnić.
Na gruncie mojej wprost przeciwnie, ale szanuję Twoje zdanie.
A moim zdaniem właśnie go niszczy, bo wprowadza pierwiastek kompletnej niepewności i jest "zapchajdziurą", której sensu ani istnienia nie możesz na niczym oprzeć. Zamiast tych zapchajdziur ja u siebie w systemie wartości wstawiam "nie wiem" i w sumie dobrze mi z tym.
I chyba właśnie do tego sprowadza się religia. Nie do tego, że ktoś uważa ją za słuszną, ale dlatego, że sam jej dla siebie potrzebuje. Z jednej strony to podziwiam, a z drugiej - żal mi trochę takich osób, że nie są w stanie znaleźć dostatecznie silnego oparcia w rzeczywistości. Ale znów: szanuję takie nastawienie i nie zamierzam go zwalczać.
Alek, 31 stycznia 2011, 03:29
Wręcz przeciwnie, wiara chroni przed niepewnością. To Ty masz niepewność. No chyba, że skonstruujesz twierdzenie o pewności własnej niewiedzy, którą podkreślasz. I nie opieram na niczym, tylko na wierze w Objawienie oraz przynajmniej część cudów następczych, a la Fatima. Nawet ateistyczni dziennikarze przyznali, że zdarzyło się coś dziwnego. Ateiści tłumaczą to tym, że małe dzieci zahipnotyzowały szamańskimi metodami jednocześnie tysiące ludzi w promieniu kilku kilometrów - wszystkich naraz i wierzących i tych, którzy przyszli opisać mającą nastąpić "kompromitację".
Ten, kto twierdzi, że wszystko ma udowodnione, zwykle jest przypadkiem niewiedzy nieświadomej.
Uważam ją za prawdziwą (niby w oparciu o jakie kryterium religia miałaby być słuszna?), a także jej potrzebuję.
Mój żal, co do Ciebie jest silniejszy, wszak grozi Ci potępienie. Daruj sobie żal o mnie, bo ludzie religijni mimo rygoryzmów religii, są statystycznie szczęśliwsi.
To frazes. Mógłbyś wytłumaczyć mi swoje oparcie w rzeczywistości? Moim zdaniem Ty swój światopogląd, nazywasz rzeczywistością, a to jest błąd.
Co do oparcia. Poza oparciem w Absolucie ludzie najczęściej wybierają oparcie w drugim człowieku, ale skoro byt drugiego jest równie przypadkowy, bezsensowny i nieistotny, to nie wiem jak im relacja 2 bezsensów daje sens. Owszem, gęba lubi gębę, bo jest miło ... i nie trzeba myśleć o rzeczywistości, tylko np. się bawić. Ludzie w krajach zateizowanych najczęściej popełniają samobójstwa, gdy zostają odrzuceni przez otoczenie. Człowiek wierzący lepiej zniesie samotność i odrzucenie, bo czuje się kochany przez Boga.
Myśl o tym, że to wszystko jest bez znaczenia, przypadkowe, nietrwałe i nic trwałego, ani sensownego z tego nie będzie jest zbyt miła. (Nie dziwię się, jeśli napiszesz, że np. Tobie to nie przeszkadza, bo jesteś maczo.)
Podziwiam Twój kontakt z rzeczywistością, który podkreślasz . A Twoje posty w tym temacie, to przecież nie polemika, tylko pamiętnik prowadzisz
Wracając do kwestii newsa. Nowe działające zestawienie, wcześniej znanych klocków, moim zdaniem nic nie udowadnia, dlatego liczyłem, że mi oprzesz na rzeczywistości i uzasadnisz swój pierwszy komentarz np. dowodem na brak Pana Buka 8) Niewierzący może powiedzieć, że "naukowcy zrobili, więc Boga nie ma", a wierzący "zarówno w pierwszym jak i drugim przypadku twórca był inteligentny". No i pozostaje pytanie: skąd się wzięły klocki. Naukowcy zrobili je z niczego czy zrobiły się same?
To napisałem w pierwszym komentarzu.
mikroos, 31 stycznia 2011, 08:26
Ok... mam wrażenie, że ta dyskusja i tak zmierza donikąd - ja niepotrzebnie ją rozpętałem, więc i ja ją skończę. Wracajmy do tematu
Jajcenty, 31 stycznia 2011, 09:06
Ok. Kompletnie się na tym nie znam i pewnie dlatego czuję niedosyt. Na moje oko to modyfikacja żyjącego organizmu. Głęboka modyfikacja aleć zawsze.
Chętnie zobaczyłbym coś w rodzaju doświadczenia Millera czy przełomu Vis Vitalis kontra synteza mocznika. Tak by nie było wątpliwości: do erlenmayerki sypiemy garść syntetycznych aminokwasów, trochę DNA,RNA by już po chwili cieszyć się w pełni funkcjonalną insuliną.
Linchpin, 1 lutego 2011, 09:11
I tu tkwi błąd. Ewolucja nie ma celu. Nie powstają formy doskonalsze (to skrajnie subiektywne pojęcie odnoszące się do preferencji danej osoby - co jest doskonalsze: słoń czy HIV?), a lepiej kopiujące się. Jeśli istnieją formy replikujące się z różną skutecznością, to logiczną koleją rzeczy jest to, że te, które czynią to lepiej będą dominować, a liczebność innych będzie spadać. Gdyby działo się ODWROTNIE, wtedy można by podejrzewać, że jakaś siła wyższa macza w tym palce. W obecnej sytuacji nie ma ku temu podstaw. Do procesu ewolucji potrzeba również by proces kopiowania dopuszczał błędy, ale to już inny problem.
W ewolucji nie ma celu, są tylko logiczne konsekwencje.
KONTO USUNIĘTE, 1 lutego 2011, 19:01
zalecałbym powściągliwość:
Art. 196.K.K. Kto obraża uczucia religijne innych osób, znieważając publicznie przedmiot czci religijnej lub miejsce przeznaczone do publicznego wykonywania obrzędów religijnych, podlega....
Jajcenty, 1 lutego 2011, 21:13
Niesprawność ortograficzna nie podlega Choć może z ustawy o ochronie języka... Ale wtedy trzeba by zamknąć 3/4 z nas
KONTO USUNIĘTE, 2 lutego 2011, 14:14
Hmm,a paragrafy muszą regulować to co powinno być w sferze własnej kultury.
mikroos, 2 lutego 2011, 16:49
Zapraszam, zgłoś to tylko najpierw udowodnij, że pisząc "Pan Buk" miałem na myśli obiekt kultu religijnego Wątek religii powstał przecież później, kiedy zapytano mnie, czy geny i białka wzięły się same z siebie
waldi888231200, 2 lutego 2011, 16:57
Zgłoszone.
KONTO USUNIĘTE, 2 lutego 2011, 19:39
Zero refleksji,tylko cynizm. Smutne.
Żegnam.
mikroos, 3 lutego 2011, 00:01
Oczywiście, że cynizm. Mnie przedstawiciele KRK nie pytają, czy narzucanie mi swojego stylu życia poprzez udział w polityce lub wszechobecną ekspozycję swojego symbolu mi nie przeszkadza. Nie czuję się w związku z tym zobowiązany do szacunku dla tej organizacji.