Prawda

Sobota, 17 sierpnia 2019 - 14:45

« Poprzedni Następny »


Na wpół syntetyczne życie z powiększonym kodem genetycznym


Steven Novella 2017-12-23


Ciekawe jest śledzenie naprawdę najnowocześniejszych badań, które mają potencjał doprowadzenia do znaczącej zmiany naszego świata. Zaliczam do tej kategorii badania interfejsu mózg-maszyna, regeneracji przez komórki macierzyste i syntezy termojądrowa. Dodałbym także badania dotyczące tworzenia sztucznego życia.

Badania nad sztucznym życiem traktują żywe organizmy jak technologię. Jest to, w pewien sposób, oryginalna nanotechnologia, używająca skomplikowanych maleńkich maszyn do produkcji substancji chemicznych, zbierania i magazynowania energii, rozkładania trucizn i innych funkcji.  Naukowcy z wielkim powodzeniem manipulowali istniejącymi organizmami, by zaprząc je do pracy jako maleńkie fabryki. Wiele nowoczesnych leków produkuje się w tej sposób, co czyni leki takie jak insulina powszechnie dostępnymi.    


Niektórzy badacze chcą jednak wyjść poza manipulowanie istniejącymi organizmami. A gdybyśmy mogli stworzyć sztuczne organizmy, choćby jednokomórkowe, od zera? To jest marzenie Craiga Ventera – obdarcie komórki ze wszystkiego poza tym, co absolutnie niezbędne i użycie tego jako matrycy do stworzenia całkowicie sztucznej, minimalnej, ogólnej komórki. Tę podstawową, sztuczną komórkę, którą dobrze rozumiemy, ponieważ sami ją zbudowaliśmy, można następnie modyfikować, by spełniała nieskończone funkcje – komórki dla projektanta.


Jest to jednak jeszcze szersza wizja. Kiedy uwolnimy się od ograniczeń, możemy badać nowe właściwości, jakie nie rozwinęły się przez ewolucję. Ewolucja jest potężna i miała kilka miliardów lata na eksperymentowanie z życiem, ale ewolucja jest także ograniczona przez własną historię. Na przykład, całe życie na ziemi używa tego samego kodu genetycznego opartego na dwóch parach zasad w DNA – cytozyna wiąże się z guaniną, a tymina wiąże się z adeniną. Daje to 4-literowy alfabet kodu genetycznego (CTAG), a także daje DNA dwuniciową strukturę i zdolność tworzenia własnych kopii. Kod składa się z 64 trzyliterowych słów.


Znane życie jest także ograniczone do 21 aminokwasów, które budują wszystkie białka. Ciekawostka: do 1988 r. znaliśmy tylko 20 aminokwasów. Selenocysteina jest 21., ale jest nieczęsta. Istnieje tylko w pewnych gałęziach życia i ma wyjątkowy kod. Jest kodowana przez UGA w mRNA (w RNA uracyl zastępuje tyminę). Ale UGA jest także kodonem stopu (kodem, który kończy transkrypcję RNA w białko), więc w tych organizmach to jedno słowo genetyczne ma dwa znaczenia. Jest to tylko jeszcze jeden przykład, jak zabałaganione i skomplikowane jest życie.


Ten kod genetyczny jest bardzo konserwatywny, wspólny dla całego znanego życia. Co byłoby, gdybyśmy mogli go rozszerzyć?  Nad tym właśnie pracują obecnie badacze. W niedawnym artykule Zhang i in. informują, że stworzyli na wpół sztuczny organizm oparty na E. coli (bakterii), który używa 6 zasad zamiast 4 (lub 3 pary zamiast 2) – dodali parę dNaM–dTPT3 (X-Y). Znaczy to, że jest tam 216 możliwych słów trzyliterowych zamiast 64.


Byli w stanie pokazać, że ich na wpół sztuczny organizm potrafił odszyfrować RNA z rozszerzonymi zasadami i rzeczywiście funkcjonować. Ponadto byli w stanie włączyć nowy (nazywają go „niekanoniczny) aminokwas do białek. Piszą:


Wynik pokazuje, że interakcje inne niż wiązanie wodorowe może przyczynić się do każdego kroku magazynowania i odzyskiwania informacji. Ten na wpół sztuczny organizm zarówno koduje, jak odzyskuje więcej informacji i może służyć jako platforma do tworzenia nowych form życia i nowych funkcji.


To może oznaczać zdolność tworzenia organizmów, które potrafią kierować produkcją nowych białek, które zawierają niekanoniczne aminokwasy. Może to niezmiernie rozszerzyć potencjalne właściwości tych białek, powyżej tego, co tworzą zwykłe komórki. Oczywiście, to badanie jest na wczesnym etapie, ale wyniki pokazują, że ma duży potencjał. Myślę także, że pokazuje, jak wszechstronne może być życie.


Kiedy uczymy się biologii, często prezentowana jest jako skomplikowana, ale delikatna machina, jak gdyby jeden kawałek w innym miejscu zniszczyłby jej funkcjonowanie. Z pewnością jest prawdą, że czasami małe zmiany mogą być fatalne. Ogólnie jednak biologia jest znacznie bardziej odporna. To, co widzimy jako skomplikowaną prowizorkę wynikającą z ewolucji, niekoniecznie służy jakiejkolwiek funkcji. Nie ma jednego poprawnego lub optymalnego układu. Wiele aspektów biologii można zmienić lub usunąć bez zniszczenia funkcji – funkcja może zamiast tego być mniej wydajna lub może dawać inne korzyści.


Możemy nawet majsterkować przy kodzie genetycznym, a budująca białka maszyneria nadal będzie działać. Funkcja nie będzie optymalna, ale da sobie radę. To pokazuje, jak nowe funkcje mogą powstawać przez ewolucję – zmiany dają nowe, choć mniej wydajne funkcje, które potem można poprawiać i optymalizować.


Ciekawe jest także myślenie o potencjale technologii sztucznych organizmów. Bez ograniczeń historii możemy zaprojektować organizmy z góry na dół. Możemy wyeliminować cały śmieciowy DNA, podnieść gęstość informacji i rozszerzyć repertuar. Życie w zasadzie jest nanotechnologią. Jest fascynujące i trochę przerażające myślenie o potencjale dojrzałej  . sztucznej biologii.

 

Semi-Synthetic Life With Expanded Genetic Code

30 listopada 2017

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella


Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe.  Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine.

Prowadzi blog Neurologica.


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 983 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą!   Coyne   2019-08-16
Pseudonaukowa histeria to nie jest dobra odpowiedź na klimatyczne wyzwania   Lomborg   2019-08-14
GMO i model deficytu wiedzy   Novella   2019-08-12
Po raz pierwszy użyto edytowania genów CRISPR do leczenia zaburzenia genetycznego – anemii sierpowatej   Coyne   2019-08-08
Maskonury z wyspy St. Paul na Alasce   Lyon   2019-08-07
Zbieg okoliczności czy prawo wielkich liczb?   Novella   2019-08-06
I pijcie łzy moje, czyste rzęsiste   Łopatniuk   2019-08-03
Kształtowanie opinii o nauce i medycynie   Novella   2019-08-02
Nowe badanie dotyczące zwrotu zgubionych portfeli: ludzie na świecie są uczciwsi niż myślisz, ale czytelnik wyliczył, że uczciwość jest większa w mniej religijnych krajach   Coyne   2019-08-01
Praktykowanie medycyny bez uprawnień nie jest wolnością słowa   Novella   2019-07-31
Radujcie się, Ziemia staje się zieleńsza   Ridley   2019-07-30
Spiski wokół ptaków   Novella   2019-07-29
Matt Meselson opisuje swój najsłynniejszy eksperyment (z Frankiem Stahlem)   Coyne   2019-07-26
Niemający rozeznania filozof twierdzi, że gatunki nie istnieją   Coyne   2019-07-23
Więcej złych wiadomości dla dilerów witamin   Novella   2019-07-22
Starożytny ptak z nadzwyczaj długim palcem   Coyne   2019-07-19
YouTube i szarlataneria leczenia raka dietą   Novella   2019-07-18
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu   Coyne   2019-07-17
Hodowanie mini-mózgów z komórek macierzystych   Novella   2019-07-15
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Efekt przechodnia   Novella   2019-07-11
Prątkiem w raka, czyli co ma gruźlica do raka pęcherza   Łopatniuk   2019-07-06
Opowieści o nauce zastępują fikcję w Teatrze Narodowym Ugandy   Ongu   2019-07-05
Pleśń w przestrzeni kosmicznej   Novella   2019-07-03
Pterozaury: Czy umiały latać od razu po wykluciu się?   Coyne   2019-07-02
Ludziom rosną rogi? – Złe informowanie o nauce   Novella   2019-07-01
Przemysł ”wellness”   Novella   2019-06-28
Nazywanie zmiany klimatu ”katastrofalną” utrudnia znalezienie realnych odpowiedzi   Lomborg   2019-06-26
Olbrzymie straszyki mają zostać ponownie wprowadzone na wyspę Lord Howe   Coyne   2019-06-25
Amonit (i masa innych stworzeń) znaleziona w birmańskim bursztynie   Coyne   2019-06-21
Ślubowanie o zniesieniu grzechu   Ridley   2019-06-20
Nowe informacje o dzieciach CRISPR   Novella   2019-06-17
Słonie mają fantastyczny węch (lepszy niż psy): są jedynymi zwierzętami, które potrafią rozróżnić inne ilości pokarmu tylko po zapachu   Coyne   2019-06-14
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Chcąc zadowolić antyaborcjonistów administracja Trumpa tnie finansowanie badań medycznych przy użyciu tkanki płodowej   Coyne   2019-06-11
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Ale jak to bezbarwnikowy?   Łopatniuk   2019-06-01
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Skąd wiemy to, co wiemy?   Novella   2019-05-28
Samice bonobo (ale nie samice szympansów) pomagają swoim synom w zdobywaniu partnerek   Coyne   2019-05-25
Dlaczego ludzie sprzeciwiają się technologiom, które zmniejszają szkody?   Ridley   2019-05-24
Nowa praca o nielotnych chruścielach rażąco przesadzona i wypaczona w popularnych mediach   Coyne   2019-05-22
Trenowanie sztucznej inteligencji, żeby widziała jak człowiek   Novella   2019-05-21
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Wykrywanie kłamstw w mózgu   Novella   2019-05-17
Walka o zachowanie bioróżnorodności   Ridley   2019-05-15
Niezwykły przypadek mimikry: skaczący pająk naśladuje gąsienicę   Coyne   2019-05-14
Selektywnie stosowana koncepcja tabula rasa i ideologicznie motywowane nieporozumienia   Cory Clark   2019-05-09
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Kiedy naukowcy nie tolerują odmiennego zdania   Weber   2019-05-07
Przegapione odkrycia w historii nauki   Ridley   2019-05-02
W obronie scjentyzmu   Winegard   2019-04-30
Akupunktura kwantowa   Novella   2019-04-23
Nie tylko kakao   Łopaniuk   2019-04-20
Wstęga Möbiusa sprzecznych egocentryzmów poznawczych   Landes   2019-04-18
Kolejne badania nad bzdurą   Novella   2019-04-17
Licząca 43 miliony lat forma przejściowa: wodno-lądowy wieloryb    Coyne   2019-04-15
Zdumiewające możliwości docenienia i wykorzystania neuroróżnorodności   Koraszewski   2019-04-12
Jak sobie radzić ze skrajnymi wydarzeniami pogodowymi?   Lomborg   2019-04-09
Najbardziej zabójczy dzień na Ziemi   Novella   2019-04-06
Zaprzeczanie neuronauce o różnicach płci   Cahill   2019-04-05
Zwierzęce roboty   Novella   2019-04-04
Technologia pomaga w kryzysach wodnych na całym globie   Cohen   2019-04-02
Niezwykłe skamieniałości kambryjskie porównywalne do tych z łupków z Burgess   Coyne   2019-03-30
Tak wygląda dobre dziennikarstwo   Novella   2019-03-29
Wzrost sektora nasiennictwa w Ugandzie demaskuje główne twierdzenie anty- GMO   Ongu   2019-03-21
Ewolucja „nieredukowalnie złożonych” białek zapobiegających zamarzaniu u ryb polarnych (i policzek wymierzony Behemu)   Coyne   2019-03-20
Złoty ryż wreszcie dopuszczony w Bangladeszu   Novella   2019-03-19
Kłamstwa, bezczelne kłamstwa i statystyka   Welsh   2019-03-18
Wyprane kłamstwa   Ridley   2019-03-14
Czy islamska teologia i filozofia może wzbogacić etyczną debatę wokół CRISPR?   Coyne   2019-03-06
Kacze dzioby, Umwelt i a priori Kanta   Cobb   2019-03-04
Co kręci płaskoziemców   Novella   2019-03-02
Ślimaki nagoskrzelne mają kolczaste penisy jednorazowego użytku, którymi usuwają plemniki rywala ze swojej partnerki   Coyne   2019-03-01
Zrozumienie nowoczesnych horrorów afrykańskich zakorzenionych w handlu niewolnikami przez Ocean Indyjski   Clarfield   2019-02-28
Raport z sensacyjnym twierdzeniem o ”załamaniu klimatu” jest chwytliwy, ale nieprawdziwy   Lomborg   2019-02-27
Naukowiec analizuje dwa przykłady w nowej książce Behego; stwierdza, że są głęboko błędne   Coyne   2019-02-26
Triasowy mięsak, czyli praprzodkowie żółwi też chorowali na nowotwory   Łopatniuk   2019-02-16
Co nauka może powiedzieć pani Ocasio-Cortez o klimacie   Lomborg   2019-02-15
Kury produkujące leki   Novella   2019-02-14
Rak w raku i przerzut w przerzucie   Łopatniuk   2019-02-09
Prawo niezamierzonych konsekwencji   Novella   2019-02-07
Czy świat rzeczywiście staje się biedniejszy? Odpowiedź Stevena Pinkera   Coyne   2019-02-06
Maniok o wysokiej zawartości żelaza i cynku może poprawić odżywianie i zdrowie w Afryce Zachodniej     2019-02-05
Dalszy spadek zgonów z powodu raka   Novella   2019-02-04
Dokopywanie nauce przez dwóch naukowców i filozofa   Coyne   2019-02-01
Jacy naprawdę byli neandertalczycy?   Novella   2019-01-31
Żywność GM i zmiana opinii   Novella   2019-01-29
Wojny o Oświecenie: kilka refleksji o Enlightenment Now, w rok później   Pinker   2019-01-25
Dunning Kruger a opozycja wobec GMO   Novella   2019-01-23
Nasza pamięć cofa się   Nivella   2019-01-21
Niezrozumienie efektu Dunninga-Krugera   Novella   2019-01-18
Szarlataneria finansowana przez społeczność internetową   Novella   2019-01-16
Nowa duża salamandra ze Stanów Zjednoczonych   Mayer   2019-01-10
Kwitnące rośliny pozostają zdolne do życia po przejściu przez przewód pokarmowy ptactwa wodnego   Coyne   2019-01-07
Radykalne poglądy polityczne korelują z marnym metapoznaniem   Novella   2019-01-05
Nareszcie: owocowy gospodarz dzikiej Drosophila melanogaster   Coyne   2019-01-02
Z końcem roku   Łopatniuk   2019-01-01
Psychologia globalnego pesymizmu   Ridley   2018-12-26
Wiara w Świętego Mikołaja   Novella   2018-12-25

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej



Ściganie bluźnierstwa



Ryby jaskiniowe



Autyzm


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