Prawda

Sobota, 15 grudnia 2018 - 21:29

« 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 880 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Aktywność umysłowa nie zapobiega osłabieniu umysłowej sprawności   Novella   2018-12-15
Musi się potępić akademicki mobbing uczonego     2018-12-14
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce     2018-12-13
Dziennikarze  nie rozumieją nowego raportu USA o klimacie   Lomborg   2018-12-12
Kilka myśli o altruizmie   Coyne   2018-12-10
Nauka nie jest twoim wrogiem   Pinker   2018-12-08
Czy poparcie przez celebrytę może skłonić ludzi do zaakceptowania ewolucji?   Coyne   2018-12-07
Dominujący indyk i jego popisy   Lyon   2018-12-04
Dlaczego kocie języki są kolczaste?   Coyne   2018-12-01
Hiszpania dąży do zakazania alternatywnej medycyny   Novella   2018-11-30
Inżyneria fotosyntezy i jej przeciwnicy   Novella   2018-11-27
Mój list do Darwina   Coyne   2018-11-26
Zapuszczenie   Łopatniuk   2018-11-24
Nowa praca potwierdza sześć podgatunków tygrysa   Coyne   2018-11-21
Nawigacja może być fundamentalna dla myślenia   Novella   2018-11-20
Zrezygnowanie z hamburgerów nie uratuje planety   Lomborg   2018-11-16
Echinacea nie działa na przeziębienie   Novella   2018-11-15
Laserowe skanowanie Archeopteryxa   Novella   2018-11-10
Apoptoza całego ciała   Dennett   2018-11-09
Głębota i polityka pseudogłębi   Hughes   2018-11-08
Niewydolność wątroby spowodowana ekstraktem z zielonej herbaty   Novella   2018-11-06
Skąd wiemy, że niemal wszyscy neandertalczycy byli praworęczni?   Coyne   2018-11-05
Co nam daje psychologia ewolucyjna?   Flock   2018-11-01
Problemy z organiczną żywnością i badaniem raka   Novella   2018-10-31
Geny, które wpływają na ludzką inteligencję i osobowość   Ridley   2018-10-30
Dławiący problem   Łopatniuk   2018-10-27
Niepoprawna ludzkość znowu poprawiona   Koraszewski   2018-10-26
Neandertalskie kości w Chorwacji   Coyne   2018-10-25
Światowa Organizacja Zdrowia udziela poparcia szarlatanerii   Novella   2018-10-24
Socjologia. Uwagi o nauce zaangażowanej   Koraszewski   2018-10-22
Daj ać ja pobruszę …   Łukaszewski   2018-10-20
Opieka zdrowotna neandertalczyków   Novella   2018-10-17
Łez kamienie   Łopatniuk   2018-10-13
Akademicki skandal: troje badaczy umyślnie publikowało fałszywe artykuły o „badaniach żałości”, by pokazać fatalne standardy akademickie w naukach społecznych   Coyne   2018-10-12
Skuteczny kontra patologiczny altruizm   Anomaly   2018-10-10
Czas powiedzieć stop pseudonauce o GMO   Novella   2018-10-02
Trochę inny rak wątroby   Łopatniuk   2018-09-29
Najwcześniejsze znane zwierzę?   Coyne   2018-09-27
Organiczne rolnictwo nie jest najlepsze   Novella   2018-09-24
Ateista z chwilową luką w pamięci i w szoku niewolnictwa   Dawkins   2018-09-21
Stereotypy są często szkodliwe a zarazem poprawne   Shpancer   2018-09-21
Atak “doktorostwa Wolfson” na rodziców chłopca, który zmarł na koklusz     2018-09-20
Probiotyki – to skomplikowane   Novella   2018-09-13
Przesądy i złudzenie kontroli   Novella   2018-09-11
Antyszczepionkowcy - pielęgniarka lub lekarz nie powinni opiekować się dziećmi     2018-09-10
Francuski uniwersytet wyrzuca homeopatię   Novella   2018-09-08
Plastry uśmierzające ból z Luminas: gdzie słowa „kwantum” i „energia” w rzeczywistości znaczą „magia”     2018-09-07
Odkryto nowy rodzaj neuronów u ludzi   Novella   2018-09-06
Epigenetyka: powrót Lamarcka? Nie tak szybko!   Coyne   2018-09-05
Przejściowe formy przodków żółwia   Novella   2018-09-03
Recenzja nowej książki Davida Quammena o drzewach ewolucyjnych (i porównanie z innymi recenzjami)   Coyne   2018-09-01
Dlaczego jedne sowy mają kępki piór na uszach, a inne nie?   Lyon   2018-08-30
Psychoaktywny lek i doświadczenie śmierci   Novella   2018-08-29
Samce koników morskich, które są ciężarne, redukują inwestycję w potomstwo, jeśli widzą seksowną samicę   Coyne   2018-08-28
Uderzające podobieństwo: rewolucyjne wyniki badań nad bliźniętami   Dynesen   2018-08-27
Ale tego wija lepiej zostaw w spokoju   Łopatniuk   2018-08-24
Ile jest ziemi nadającej się pod uprawę?   Novella   2018-08-22
Więcej o szarlatanerii komórek macierzystych   Novella   2018-08-18
Kontrolowane próby szczepionek   Novella   2018-08-15
Ogniska odry w Brooklynie w 2013 r.: Badanie kosztów antyszczepionkowej pseudonauki     2018-08-14
Uprzednie doświadczenie wpływa na to, co widzimy   Novella   2018-08-11
Efekt Krugera-Dunninga, antyszczepionkowcy i arogancja ignorancji     2018-08-09
Nowe zastosowania zużytych filtrów do dializy   Blum   2018-08-07
Puszczyk mszarny   Lyon   2018-08-06
Oprzeć się wiatrom - dobór naturalny, huragany i jaszczurki   Mayer   2018-08-04
Unia Europejska odrzuciła uprawy z edytowanym genomem   Ridley   2018-08-03
Spojrzenie na ruch anty-GMO   Novella   2018-08-02
Tajemne życie morskich ptaków   Ridley   2018-08-01
Więcej dowodów przeciwko „epigenetycznie” dziedziczonym i środowiskowo wprowadzonym zmianom w DNA   Coyne   2018-07-31
Usterka w Matriksie   Novella   2018-07-27
Czy współczesny Homo sapiens wyewoluował w różnych częściach Afryki?   Coyne   2018-07-24
Pandemie, szczepienia, i kuracja mleczna profesora Jastrebowa   Turski   2018-07-21
Sóweczka dwuplamista   Lyon   2018-07-20
Lucyfer, którego wymyślił Zimbardo. O konsekwencjach stanfordzkiego eksperymentu więziennego i skandalu, którego stał się obiektem   Witkowski   2018-07-19
Nie kłacz, gdy kaszlesz   Łopatniuk   2018-07-14
Kwantowe bzdury w parapsychologii   Novella   2018-07-12
Pełzająca percepcja problemów   Novella   2018-07-10
Ale czy mogą cierpieć?   Dawkins   2018-07-07
Wronia inteligencja   Novella   2018-07-06
Gąsienica naśladuje pazurnicę   Coyne   2018-07-05
O mózgach męskich i żeńskich   Novella   2018-07-03
Czy hieny rozbijają ludzki patriarchat?   Coyne   2018-06-30
Mikrobiom jelitowy i stany lękowe   Novella   2018-06-28
Ukośniki przędą spadochrony z nici pajęczej i odlatują po sprawdzeniu wiatru odnóżami   Coyne   2018-06-26
To może być toczeń, czyli o wilku, który pożarł serce   Łopatniuk   2018-06-23
Kreacjonizm i nagonka na Coyne’a w „Daily Caller”   Coyne   2018-06-22
Kłamstwa anty-GMO   Novella   2018-06-20
Protezy kończyn - kolejny postęp   Novella   2018-06-16
Dziwne zawiłości procesu dziedziczenia   Coyne   2018-06-13
Homeopatia, wibracje i oszustwo     2018-06-12
Wyników Séraliniego nie daje się powtórzyć   Novella   2018-06-11
Helen Lawson i czarna maść: wycinanie, wypalanie i zatruwanie w sposób „naturalny”     2018-06-09
Patyczaki mogą rozprzestrzeniać się jak nasiona roślin: w ptasich odchodach   Coyne   2018-06-08
Czy teoria doboru naturalnego Darwina zmieniła nasz pogląd na miejsce ludzkości   Dennett   2018-06-07
Kosmici-głowonogi i panspermia   Novella   2018-06-05
Marność dowodów na przekazywanie wprowadzonych środowiskowo, „epigenetycznych” zmian w DNA kolejnym pokoleniom u ludzi   Coyne   2018-06-04
Homeopatyczne nosodes   Novella   2018-05-31
Fałszywa dychotomia i negacja nauki   Novella   2018-05-28
Nicień w oku bliźniego   Łopatniuk   2018-05-26
Budzenie zmarłych   Novella   2018-05-21

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Od niepamiętnych czasów



Tunezyjczycy przeciw złemu prawu



Drugie prawo termodynamiki



Pochwała ignorancj



Mistyfikacja Sokala



Intronizacja Chrystusa


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