Prawda

Poniedziałek, 24 wrzesnia 2018 - 19:19

« 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 842 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

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
Finansowanie społecznościowe terapii komórkami macierzystymi o nieudowodnionej skuteczności: wykorzystywanie hojności obcych, by płacić za szarlatanerię     2018-05-18
Co mówi nam ruch płaskiej Ziemi     2018-05-17
Osy papierowe + sprytny biolog = tęczowe gniazda   Coyne   2018-05-14
Jak to jest, że Stanisław Burzyński nadal żeruje na zrozpaczonych pacjentach z rakiem?     2018-05-12
Przekonania antyoświeceniowe są „zaskakująco trwałe”     2018-05-11
Jeremy Sherman nadal nie rozumie ewolucji   Coyne   2018-05-09
Zdrowy tryb życia ma znaczenie   Novella   2018-05-08
Miasta są nowymi wyspami Galapagos   Ridley   2018-05-04
O obowiązkowym oznakowywaniu GMO   Novella   2018-05-03
Tydzień Świadomości Homeopatii. Pomaga przypomnieć ludziom, że jest to szarlataneria!     2018-05-02
Znajdź Tiktaalika!   Coyne   2018-05-01
Wzrost potęgi dinozaurów   Novella   2018-04-30
Niebezpieczeństwa martwienia się o sądny dzień   Pinker   2018-04-27
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?     2018-04-26
Geny wydają się wyjaśniać większość sukcesów uczniów szkół elitarnych   Ridley   2018-04-25
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić     2018-04-23
Mumia z Atakama nie jest kosmitą   Novella   2018-04-20
Feministyczna geografia w Dartmouth   Coyne   2018-04-19
Dlaczego odmawiamy dostrzegania jaśniejszej strony, choć powinniśmy   Pinker   2018-04-17
Inicjatywa „Globalna Spójność”: nonsens na globalną skalę     2018-04-11
Wreszcie: sensowna dyskusja o “rasie”   i Greg Mayer   2018-04-10
Rolnictwo biodynamiczne: podobne do antropozoficznej medycyny, ale dla farm     2018-04-06
Mózg i kodowanie predyktywne   Novella   2018-04-05
Dziwaczne życie seksualne żabnicy   Coyne   2018-04-04
Dwa kilo prostaty poproszę   Łopatniuk   2018-03-31
Dziennik z Mozambiku: Demony w kurzu   Naskręcki   2018-03-30
Otumaniony myśliciel twierdzi, że ewolucja nie może wyjaśnić organizmów i ich “dążeń”   Coyne   2018-03-28
Orientacja na złe wiadomości nasila się i wpływa na nasze działania   Ridley   2018-03-27
Urojenie fałszywej flagi   Novella   2018-03-24
Zły tydzień dla homeopatii jest dobrym tygodniem dla nauki     2018-03-23
Czy farmerzy mają czekać aż parlamentarzyści podszkolą się w nauce o manioku?   Ongu   2018-03-22
David Barash namawia naukowców do stworzenia człowieko-szympansiej hybrydy   Coyne   2018-03-20
Déjà vu i swojskość   Novella   2018-03-17
“Odwrócenie specjacji” (fuzja gatunków) u kruków   Coyne   2018-03-16
Błąd atrybucji, sofizmat rozszerzenia (atakowanie chochoła) i zasada wielkoduszności   Novella   2018-03-14
Mutualistyczne ptaki nocują w pachwinach i na brzuchach żyraf   Coyne   2018-03-13
Polityczny szympans   Martino   2018-03-09
Najstarsza sztuka jaskiniowa w Europie, to niemal z pewnością dzieło neandertalczyków   Coyne   2018-03-06

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

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



Obama chrzescijanie



Szelest liści



Czego wam nie pokazują?



Rozdzielenie religii i państwa



Trwa ewolucyjne upokorzenie archeopteryksa



Trucizna, kamuflaż i tęcza ewolucji


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