«Θέλουμε να κατανοήσουμε τους θεμελιώδεις κανόνες σχεδιασμού της ζωής»

Ένα συνθετικό κύτταρο που μεγαλώνει και διαιρείται σαν να είναι φυσικό

Οι επιστήμονες στο Ινστιτούτο J Craig Venter (JCVI) ασχολούνται με τα δομικά στοιχεία της βιολογίας εδώ και πολύ καιρό.

Το 2008 δημιούργησαν ένα μικρό βακτηριακό γονιδίωμα βασισμένο σε ένα απλό βακτήριο που ονομάζεται Μυκόπλασμα.

Μέχρι το 2010 κατάφεραν να πάρουν το γενετικό υλικό από ένα κύτταρο και να το αντικαταστήσουν με αυτό το συνθετικό γονιδίωμα, το οποίο θα μπορούσε το κύτταρο να το διατηρήσει .

Αυτό το πολύ απλό μικρόβιο είχε ένα πολύ μικρό γονιδίωμα και μπορούσε να ζήσει και να διαιρεθεί.Τα μεγέθη και τα σχήματα των θυγατρικών κυττάρων του ήταν ποικίλα.

Τα επόμενα χρόνια, οι ερευνητές αφιέρωσαν χρόνο για να βελτιώσουν τα συνθετικά κύτταρα που είχαν δημιουργήσει - αποδομώντας τα στα πιο απλα δομικά συστατικά και στη συνέχεια προσθέτοντας τα ξανά, για να διασφαλιστεί ότι η κυτταρική διαίρεση συμβαίνει κανονικά.

Οι επιστήμονες διέθεσαν χρόνια κάνοντας πειράματα με διάφορα γονίδια και με τη χρήση βίντεο με φωτογραφικά στιγμιότυπα (stop motion video),  παρατήρησαν πώς αυτές οι γενετικές προσθήκες και αφαιρέσεις επηρέασαν την κυτταρική διαίρεση στα προκύπτοντα μικρόβια.

Τώρα μια ομάδα επιστημόνων από το JCVI, το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) και το Κέντρο Bits and Atoms του ΜΙΤ (Massachusetts Institute of Technology Center for Bits and Atoms) βρήκαν επτά γονίδια που όταν προστέθηκαν στο γονιδίωμα του συνθετικού οργανισμού, έκαναν τα θυγατρικά του κύτταρα ομοιόμορφα. Τα ευρήματα έχουν αναφερθεί στο Cell .

Τώρα που οι επιστήμονες έχουν βελτιώσει αυτά τα μικρόβια, μπορεί να είναι πιο χρήσιμα ως μικροσκοπικά εργοστάσια που μπορούν να παράγουν σημαντικές ενώσεις ή  ενώσεις ακριβείας όπως φάρμακα ή καύσιμα. 

Μπορεί επίσης μια μέρα να γίνουν διαγνωστικά εργαλεία ή μικροσκοπικοί υπολογιστές. 

Για να γίνει αυτό, πρέπει να κατασκευαστούν σωστά.

«Θέλουμε να κατανοήσουμε τους θεμελιώδεις κανόνες σχεδιασμού της ζωής», δήλωσε η συνεργάτις και συγγραφέας της μελέτης Elizabeth Strychalski, πρόεδρος της NIST's Cellular Engineering Group.

«Εάν αυτό το κύτταρο μπορεί να μας βοηθήσει να ανακαλύψουμε και να κατανοήσουμε αυτούς τους κανόνες, τότε αυτό θα είναι πολύ συναρπαστικό.»

Το νέο συνθετικό κύτταρο ονομάζεται JCVI-syn3A και το γονιδίωμά του περιέχει λιγότερα από 500 γονίδια.(Τα ανθρώπινα κύτταρα μεταφέρουν τουλάχιστον 20.000 γονίδια και το βακτήριο E.coli έχει περίπου 4.000.)

Υπάρχει ακόμη παρα πολύ δουλειά που πρέπει να γίνει. Ενώ οι επιστήμονες αποφάσισαν ότι τα επτά γονίδια θα επιτρέψουν στο κύτταρο να αναπαραχθεί και να αναπτυχθεί κανονικά, δεν είναι σίγουροι τι κάνουν τα πέντε από τα επτά γονίδια.

"Η ζωή είναι ακόμα ένα μαύρο κουτί", είπε η Strychalski.

Αλλά με αυτό το απλοποιημένο συνθετικό κύτταρο, οι επιστήμονες ρίχνουν μια ματιά στο τι συμβαίνει εκεί μέσα.

ΠΗΓΗ