Prawda

Czwartek, 22 października 2020 - 14:15

« Poprzedni Następny »


Frankenstein dziś  nie może wyjść i się bawić


Carl Zimmer 2015-02-11


W klasycznej historii Frankensteina naukowiec tworzy nienaturalnego potwora, który wyrywa się z laboratorium i dostaje amoku. Dlaczego jednak nienaturalne musi być niepowstrzymane? Możliwa jest także odwrotność. Wyobraźmy sobie inną historię: potwór Frankensteina ucieka, zdaje sobie sprawę z tego, że nie może przeżyć w świecie i powraca do laboratorium. Taka opowieść może nie nadawać się na wzbudzający dreszcze film, ale może być dobrym celem w realnym życiu.

Strach przed czymś nienaturalnym i niepowstrzymanym towarzyszy nam od czasu, kiedy naukowcy zaczęli przenosić geny między gatunkami w latach 1970. W eksperymencie z 1973 r. naukowcy przenieśli gen z żaby do Escherichia coli. Ten mikrob jelitowy użył żabiego genu do wyprodukowania żabiego białka.


Nie trwało długo zanim naukowcy wykoncypowali, jak przy pomocy inżynierii genetycznej zamieniać mikroby w fabryki. Kiedy wstawili gen ludzkiej insuliny do E. coli, bakterie były w stanie wytwarzać lek, który uprzednio wydobywano z trzustek krów. E. coli stała się wołem roboczym biotechnologii, sypiąc lekami, witaminami i materiałami przemysłowymi. (Więcej o dziwnej ale ważnej historii E. coli znajdziesz w mojej książce Microcosm.)


Początkowo perspektywa obcych genów w E. coli była przerażająca. Niektórzy krytycy ostrzegali, że produkujące insulinę bakterie uciekną ze zbiorników, dostaną się do organizmów ludzkich i spowodują epidemię śpiączki cukrzycowej. Nigdy się nic takiego nie zdarzyło, prawdopodobnie dlatego, że insulina nie sprzyja rozmnażaniu się E. coli. Ludzki gen jest obciążeniem dla mikroba, zabierając mu energię i zasoby, których mógłby użyć do rośnięcia.


Było niemniej możliwe, że jakieś inne stworzenia mogą okazać się niebezpieczne. Społeczność naukowa zareagowała ustaleniem reguł pracy z genetycznie modyfikowanymi stworzeniami. Większość reguł dotyczyła tworzenia barier fizycznych  żeby nie dopuścić do ucieczki organizmów z fabryk lub laboratoriów. Naukowcy stworzyli jednak również bariery biologiczne, by sama zmiana stworzeń powodowała trudność przeżycia poza laboratorium.


Na przykład, naukowcy, badający dżumę, stworzyli bezpieczny szczep bakterii Yersinia pestis, z którą mogli pracować w laboratorium. Y. pestis potrzebuje żelaza, by przeżyć, i używa specjalnych cząsteczek do wygrzebywania tego pierwiastka z naszych organizmów. Naukowcy stworzyli bezpieczny szczep przez zamknięcie kilku wyszukujących żelazo genów. Bakterie mogą rosnąć w probówce, jeśli dostarczy się im tam dużo żelaza. Wewnątrz ludzkich organizmów jednak, gdzie żelaza jest mało, umrą z głodu.


Taki przynajmniej był plan. W 2009 r. na University of Chicago, naukowiec Malcolm Casabadan zaraził się laboratoryjnym szczepem Y. pestis i zmarł na dżumę. Niestety, ani on, ani nikt inny nie wiedział, że cierpiał on z powodu zaburzenia genetycznego zwanego hemochromatoza, które powodowało, że w jego krwi gromadziło się dużo żelaza. Jego ciało odgrywało prawdopodobnie taką samą rolę, jak wypełniona żelazem probówka laboratoryjna. Okaleczone bakterie mogły w nim nadal rosnąć.


Casabadan nie umarł dlatego, że zmodyfikowana Y. pestis, która go zaraziła, była nienaturalna. Problem polegał na tym, że nie była wystarczająco nienaturalna. To znaczy, nadal mogła znaleźć miejsce w świecie naturalnym, w którym mogła dobrze się czuć. Niektórzy naukowcy uważają, że lepszym zabezpieczeniem będzie stworzenie życia, które jest fundamentalnie nienaturalne – innymi słowy, które w żaden sposób nie może przeżyć bez naszej pomocy, bo świat naturalny jest dla niego obcy.


Na szczęście ten cel nie wymaga, by naukowcy tworzyli całkowicie nowe formy życia, włącznie z jakąś alternatywną formą dziedziczności mieszczącą się w DNA. Naukowcy mogą wykorzystać fakt, że wszystko, co żyje na Ziemi, jest niewiarygodnie podobne pod względem chemicznym.


Wszystko, co żywe, buduje białka z około dwudziestu cegiełek zwanych aminokwasami. Przez zestawianie aminokwasów w różnych sekwencjach życie potrafi wytwarzać olbrzymi wachlarz białek. W przyrodzie jednak są setki innych aminokwasów i naukowcy stworzyli wiele innych, które nie występują w naturze.


Teoretycznie żywe stworzenia powinny być w stanie budować białka także z tych aminokwasów. Nie robią tego jednak, ponieważ wszystko, co żyje, ma niemal identyczny kod do przekładania informacji w swoich genach na białka.


Geny są zrobione z innego zestawu cegiełek zwanych zasadami. Dla zbudowania białka komórka czyta trzy zasady (kodon), a potem wybiera odpowiadający mu aminokwas. Na przykład, jeśli zasada o nazwie guanina pojawia się trzy razy po kolei w genie, komórka wybierze aminokwas o nazwie glicyna.


W większości wszystko, co żyje, polega na tym samym kodzie genetycznym. To dlatego E. coli, która otrzymuje gen ludzkiej insuliny, wytwarzający ludzką insulinę, produkuje ludzką insulinę, nie zaś kolagen albo hemoglobinę. Również dlatego wirusy potrafią najeżdżać nasze ciała i używać własnych genów i białek do przejmowania naszych komórek, by tworzyły nowe wirusy. Wszyscy używamy tego samego języka, a więc można włamać się do naszego oprogramowania.


Mniej więcej dziesięć lat temu Farren Isaacs, wówczas badacz po doktoracie w laboratorium George Church na Harvardzie, zaczął majsterkować z kodem genetycznym, próbując zmienić reguły. W zeszłym roku wraz z współpracownikami poinformował, że przypisali jeden kodon E. coli do sztucznego aminokwasu. (znany jest jako p-acetyl-L-fenylalanina lub w skrócie pAcF). Rozsypali ten nowy kodon po całym genomie bakterii, które zaczęły tworzyć białka używając pAcF.


Przekodowanie miało niezwykły efekt: bakterie stały się odporne na wirusa, który specjalizuje się w infekowaniu E. coli. Przez zmianę kodu naukowcy utrudnili włamanie się do programu bakterii. (pisałem o tej pracy bardziej szczegółowo w 2013 r. w Nautilus.)


Choć te bakterie potrafiły tworzyć nienaturalne białka, ich przeżycie nie zależało od tych białek. Rosnąc na normalnej pożywce z naturalnych składników nadal czuły się świetnie. Isaacs przeniósł się do Yale, gdzie kontynuował badania, co robili również Church i jego koledzy na Harvardzie. Oba zespoły opublikowały teraz w „Nature” następny logicznie eksperyment w tej linii badań. Każda z grup przekodowała E. coli tak, że zależy ona teraz od sztucznego aminokwasu. Bez niego bakterie nie mogą budować niezbędnych białek i umierają.


Ponieważ te bakterie nie mogą znaleźć owych sztucznych aminokwasów w świecie zewnętrznym, zdaniem naukowców nie mogłyby one przeżyć samodzielnie. Dla sprawdzenia tej możliwości przenieśli przekodowane mikroby do szalek, gdzie otrzymywały normalną pożywkę. We wszystkich próbach poza jedną naukowcy nie znaleźli żadnych dowodów przeżycia przekodowanych bakterii na diecie bez sztucznego aminokwasu. A w tej jednej próbie, w której przeżyły, ledwie czepiały się życia i z łatwością wyparły je normalne E. coli.


Aby jeszcze bardziej zredukować szanse, że bakterie przeżyją samodzielnie, badacze wbudowują w nie teraz inne cechy. Na przykład, zespół Churcha przypisuje inne kodony innym nienaturalnym aminokwasom, zmniejszając możliwość, że mutacje uratują bakterię. Mają nadzieję, że w końcu wepchną te stworzenia w alternatywny świat biologiczny, murem oddzielony od naszego.


Co moglibyśmy robić z takimi stworzeniami? Potencjalnie moglibyśmy używać ich nie tylko w chronionych laboratoriach, ale w świecie zewnętrznym. Mogłyby na przykład czyścić rozlaną ropę naftową, żyjąc tak długo, jak długo dostarczalibyśmy im sztucznych aminokwasów, których potrzebują do budowy białek. Po zakończeniu zadania, moglibyśmy przerwać dostawy i obumarłyby. Jest możliwe, że naukowcy przekodują również rośliny, tworząc uprawy, które mogłyby rosnąc tylko z naszą pomocą.


Kiedy rozmawiałem z innymi ekspertami o tych badaniach, byli pod całkiem sporym wrażeniem. „To jest kamień milowy” – powiedział mi Tom Ellis z Imperial College. – „Sądzę, że będzie to miało natychmiastowy, pozytywny wpływ” – Powiedziała Karmella Haynes z Arizona State University.


Jednak bioetyk Paul Wolpe z Emory University uważa, że jest mało prawdopodobne, byśmy byli już po pewnej stronie, jeśli chodzi o ryzyko inżynierii genetycznej. W przeszłości ludzie z najlepszymi intencjami wprowadzali gatunki zwierząt i roślin na nowe miejsca, żeby zobaczyć potem jak powodują nieoczekiwane szkody. „Choć przyklaskuję tym pierwszym krokom, należy się tu kierować ostrożnością” – powiedział Wolpe.


Spodziewam się, że większość rozmów o tych nowych mikrobach będzie dotyczyła spraw praktycznych – tworzenia rzeczy wartościowych i unikania zagrożenia dla naszego zdrowia. Badania te mówią jednak o czymś głębszym. Kiedy próbujemy wypracować definicję życia, patrzymy na życie, które znamy, i szukamy cech wspólnych dla wszystkich żywych stworzeń. Naukowcy zastanawiali się jednak, czy życie, jakie znamy, zajmuje tylko mały wycinek przestrzeni wszystkich możliwych form, jakie może przybrać życie.


Te zmienione bakterie mówią nam, że to podejrzenie jest prawdopodobnie słuszne. Po kilku latach pracy otrzymali oni stworzenia niepodobne do niczego, co kiedykolwiek żyło na Ziemi. A w swoim własnym świecie – świecie sztucznych aminokwasów, które istnieją w Massachusetts, Connecticut i kilku innych miejscach na Ziemi – są one równie żywe, jak my.


Frankenstein can't come out and play today

The Loom, 21 stycznia 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Carl Zimmer


Wielokrotnie nagradzany amerykański dziennikarz naukowy publikujący często na łamach „New York Times” „National Geographic” i innych pism. Autor 13 książek, w tym „Parasite Rex” oraz „The Tanglend Bank: An introduction to Evolution”. Prowadzi blog The Loom publikowany przy „National Geographic”.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1163 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk