Prawda

Niedziela, 9 sierpnia 2020 - 12:44

« 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 1137 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica


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