Kui palju geene on elusraku loomiseks vaja?

Kui palju geene on elusraku loomiseks vaja?

See artikkel põhineb teadusreede intervjuul ja oli algselt avaldatud saidil PRI.org.

Bioloog Craig Venter ja tema meeskond teatasid äsja, et pärast aastaid kestnud ebaõnnestumist on nad lõpuks välja mõelnud minimaalse arvu geene, mis on vajalikud raku elava, eemaldatud versiooni loomiseks.



Venter, kes on nii J. Craig Venteri Instituudi kui ka Synthetic Genomics Inc. asutaja, on töötanud selle bakteri versiooni loomise nimel. Mükoplasma mükoiidid eluks vajalike geneetiliste juhiste miinimumiga. Nagu selgub, on tema sõnul laboris elu säilitamiseks hädavajalikud vähemalt 473 geeni.

'Oluline on kontekstispetsiifiline küsimus, ' ütleb Venter. 'Nii ei oleks see arv inimeste jaoks hädavajalik ega isegi looduses ellujäämiseks hädavajalik. Kuid meie laboritingimustes hästi kasvanud asjadega ellu jäädes tuleb see arv välja vaid 473 geeni juures. Kuid ma arvan, et suurim üllatus on 149 neist täiesti tundmatu funktsiooniga. Ja see on hoopis teistsugune vaade elule, kui meil on olnud viimased 20 aastat.

Konteksti jaoks arvatakse, et inimese genoom sisaldab 20 000 kuni 25 000 geeni. Ja asjaolu, et keegi ei tea 149 eluks vajaliku geeni funktsiooni, tähendab, et teadlased teavad bioloogilisest elust palju vähem, kui nad arvasid.

'Teadusringkond on põhiliselt kannatanud pettekujutelma all, et me teadsime kogu bioloogiat,' ütleb Venter. „Fakt, et meil on umbes kolmandik puudu jäänud, on põnev, sest me saame nüüd liikuda ja proovida seda mõista… Üks teaduse irooniaid on see, et saate uurida ainult tuntud maailma. Kogu meie vaade põhineb sellel, mida me praegu reaalsusena tunneme. Selgub, et bioloogias on meil puudu umbes kolmandik reaalsusest. Nii et see on ilmselt kõige olulisem leid ja see on masendav, alandav, põnev, see on kõik eelnev.

Venter ütleb, et eluks oluliste geenide väljaselgitamise protsess oli pikk ja raske. Ta võrdleb seda sellega, et on tulnukas, kes tuleb Maale ja püüab välja selgitada Boeing 737 lendamiseks vajalikke osi.

'[Kujutage ette], kui te oleksite sellel planeedil uustulnuk ja vaataksite 737-t ja prooviksite selle funktsiooni välja töötada, eemaldades osad,' ütleb Venter. „Ja sa avastasid need kaunataolised asjad tiibade otsas rippumas ja eemaldasid selle parema tiiva küljest. Sa leiad, et lennuk suudab siiski lennata ja maanduda. Te ütleksite: 'Ilmselt pole see osa lennuki lendudeks vajalik.' Ja kui te seejärel seda reeglit rakendaksite ja ütleksite: 'Noh, üks on ka teisel tiival. Ilmselgelt saame sellest loobuda.’ Ja sa viskad selle välja ja ühtäkki kukub lennuk alla. Nii juhtub bioloogias, et meil on paarid... millel on kas sarnased funktsioonid või koos eksisteerivad funktsioonid, mille puhul peavad teil olema mõlemad osad. Ja selgub, et 32 ​​protsenti neist osadest on tundmatud.

Venter ütleb, et tema töö järgmine samm hõlmab tema avastatud 32 protsendi tundmatute geenide funktsiooni uurimist ja määratlemist. Lõpuks loodab ta, et tema tööl on palju laiem mõju meie elu bioloogia mõistmise parandamisele.

'Minu teada on see esimene kord, kui keegi on proovinud arvutis liiki kujundada ja seejärel ellu äratada,' ütleb Venter. „See räägib meile bioloogia põhitõdedest... püüdes tõesti jõuda elu olemuseni, seda määratleda ja sel keerulisel genoomse tarkvara moel räägib see meile võib-olla rohkem sellest, kuidas need kokku tulid. See kindlasti ütleb meile, et peame vaatama elu genoomikeskselt, võrreldes sellega, mida on pikka aega tehtud geenikeskse vaatega. Me ei saa vaadata ainult geeni funktsiooni, me peame vaatama seda terviku kontekstis.