Mint sokan a GATTACA filmből tudják, az összes DNS négy bázis egyikének, azaz az A, C, G és T. nukleotidokból áll. Ezek a betűk az élet „tervezete”, amely több milliárd év alatt alakult ki, párosulva létrehozva A DNS megkülönböztető kettős spirál szerkezete. De amint Sarah Kaplan a The Washington Post számára beszámol, a kutatók két új betűt adtak a DNS rövid ábécéjéhez, olyan baktériumokat hozva létre, amelyek képesek szintetizálni az aminosavakat, amelyeket általában az élő organizmusok nem termelnek.
Az Associated Press szerint 2014-ben a kaliforniai La Jolla Scripps Kutatóintézetének kutatói két új bázist - X és Y - adtak hozzá az E. coli baktériumok laboratóriumi törzsének DNS-éhez. Amint Kaplan számol be, ezek a baktériumok instabilok voltak, néhány nap múlva elvesztették X és Y értéküket.
Az év elején a csapat végre képes volt létrehozni a módosított baktériumok stabil formáját, ám a frissített változat még mindig nem tudta használni szintetikus alapjait, jelentette Ewen Callaway a Nature-n . A legfrissebb kísérletben azonban az E. coli valóban képes volt kibővített ábécéjük felhasználásával természetellenes aminosavakat előállítani, amelyek másokkal kombinálva izzó zöld fehérjéket állítanak elő. A kutatás megjelenik a Nature folyóiratban.
Az AP szerint ez még mindig korai, de az ilyen típusú mesterséges DNS-programozás célja olyan szervezetek létrehozása, amelyek képesek széles körű vegyületek előállítására, beleértve a tervező gyógyszereket vagy bioüzemanyagokat. A kutatók talán akár olyan szervezeteket is létrehozhatnak, amelyek képesek megtámadni a rákos sejteket, vagy felszívni az olajszennyeződéseket.
Amint Callaway számol be, a négy természetesen előforduló DNS-bázis 64 különféle hárombetűs párosítással kombinálható (kodonokként is ismert), az aminosav receptje. Mivel azonban több különböző kodon hozza létre ugyanazt az aminosavat, csak 20 aminosav alkotja a természetben lévő szinte összes fehérje alapját. Az XY bázispárnak a rendszerhez történő hozzáadása újabb 100 aminosav lehetőségeket eredményezhet a keverékben.
„Ez hullám elülső dolga; ez a tudomány csúcspontja ”- mondja Kaplan a texasi egyetem, az austini biokémikus, Andrew Ellington, aki nem vett részt a kutatásban. "Jobban megtanuljuk, hogyan kell megtervezni az élő rendszereket."
A Scripps csapata nem az egyetlen csoport, amely szintetikus DNS-sel foglalkozik. Callaway jelentése szerint a tudósok 1989 óta módosították a DNS-alapokat, és hogy a szingapúri Bioinžinészeti és Nanotechnológiai Intézet kutatói hasonló rendszert hoztak létre a kémcsövekben, nem pedig az élő sejtekben.
Nem mindenki biztos abban, hogy a csapat áttörést hajtott végre. Steve Benner, az Alkalmazott Molekuláris Evolúció Alapítványának biokémikusa elmondja Kaplannak, hogy szerinte a természetes E. coli DNS előállítja az aminosavakat annak ellenére, hogy az idegen DNS a keverékben van. De Floyd Romesberg, a Scripps kutatólaboratóriumának vezetője, ahol a munkát végzik, azt állítja, hogy az izzó zöld protein bizonyítja, hogy az E. coli az X és Y bázisokat használja természetellenes aminosav előállításához. Callaway rámutat arra, hogy más kritikusok úgy gondolják, hogy az X és Y bázisok egymáshoz tapadnak - ez a módszer hasonló ahhoz, ahogyan a zsír összerakódik -, nem elég stabil ahhoz, hogy az ilyen típusú rendszerek bonyolultabbá váljanak.
Még ha ez a módszer nem vezet a tervező gyógyszerforradalomhoz, a kísérlet felveti annak a lehetőségét, hogy lehetnek alternatív életformák is, amelyek hasonló, de eltérő DNS-szerű rendszeren alapulnak. "Azt sugallja, hogy ha az élet máshol fejlődött volna, akkor valószínűleg nagyon különböző molekulákkal vagy különböző erőket használta volna" - mondta Romesberg Antonio Regalado-nak az MIT Technology Review-nál. "Az élet, amint tudjuk, lehet, hogy nem az egyetlen megoldás, és nem feltétlenül a legjobb."
