Staš Zgonik

22. 6. 2010  |  Mladina 21  |  Družba

Za sladokusce

Zgodba o nastanku sintezne celice

Primerki \

Primerki \"Synthie\" oziroma bakterije Mycoplasma mycoides JCVI-syn1
© icvi

Venter in sodelavci si že 15 let prizadevajo, da bi določili minimalni genom, minimalno število genov, potrebnih za življenje mikroorganizma. Želijo določiti minimalno osnovo, temelj, na katerem bi lahko nato gradili z dodajanjem funkcij, lastnosti organizma po želji. V ta namen so že davnega leta 1995 določili gensko zaporedje bakterije Mycoplasma genitalium, ki ima s približno 500 geni najmanjši genom med prosto živečimi organizmi (človeški genom ima približno 23.000 genov). Z več let trajajočimi poskusi so ugotovili, da je med 500 geni bakterije kakih sto takih, ki jih lahko brez škode za delovanje organizma izločijo. A za potrditev minimalnega genoma bi morali gensko zaporedje sintetizirati, ga »zagnati« v gostiteljski celici in potrditi, da res deluje tako, kot bi moral. To pa se je izkazalo za težavno nalogo. Najprej zaradi preslabo razvite tehnologije za sestavljanje celotnih genomov, nato tudi zaradi trmastega vztrajanja sinteznega genoma bakterije M. genitalium, da se ne bo izrazil v novi celici. Zato so se odločili, da poskusijo z genomom druge bakterije.
Že pred tremi leti so Venter in sodelavci presadili genom bakterije M. mycoides v sorodno bakterijo M. capricolum, pri čemer je prejemna celica izgubila svoje lastnosti in se začela »obnašati« kot celica, iz katere so vzeli DNK. »Ker so torej imeli dokaz, da je prenos genoma M. mycoides v celice M. capricolum možen, so poskusili enak postopek izpeljati s sinteznim genomom,« razlaga dr. Marko Dolinar na svojem blogu. Določili so gensko zaporedje bakterije M. mycoides. Nato so se lotili poustvarjanja v laboratoriju, sintetiziranja. Najprej je bilo treba pri specializiranem podjetju naročiti celoten genski zapis. Naročili so ga v tisoč »kosih«, pri čemer je vsak vseboval zaporedje 1080 nukleotidnih parov. Nato so se lotili sestavljanja, pri čemer so si pomagali s kvasovkami, ki so strokovnjakinje za postopek homologne rekombinacije. »V kvasovke vstavijo dva kosa sintezne DNK, ki sta si na dveh koncih komplementarna. Kvasovke pa imajo mehanizem, s katerim najdejo komplementarne segmente in jih zlepijo skupaj,« pojasnjuje dr. Jerala. Kot označbo, da gre za sintezni genom, so pri sestavljanju dodali nekaj za delovanje organizma sicer povsem nepotrebnih nukleotidnih parov.
Ko je bil genom sestavljen, so ga vstavili v bakterijo M. capricolum in čakali. Zgodilo se ni nič. Nekaj je bilo narobe. Na sinteznem genomu je bila očitno napaka, zaradi katere se mu ni uspelo izraziti v gostiteljski celici. A kje je bila ta napaka? Preostalo jim ni nič drugega, kot da so s kombiniranjem naravne in sintezne DNK skušali ugotoviti, kateri del sinteznega genoma je defekten. In nazadnje so dejansko našli en sam nukleotidni par, enega samega od več kot milijona parov, ki je bil v okvari. Za to so porabili tri mesece. Po odpravi napake in nadaljnjem večmesečnem poskušanju pa končno - bakterije s sinteznim genomom so oživele in se začele množiti. In to je bilo to.
Dejansko torej Venter in sodelavci glavne naloge, ki so si jo zastavili, še vedno niso opravili. »Še vedno manjka razumevanje tega, kaj so minimalni pogoji za življenje. Sintetizirali so milijon baznih parov DNK, pri čemer ne vemo, kateri od njih so sploh nujno potrebni za življenje,« pravi Jerala. Verjetno pa ne tvegamo pretirano z napovedjo, da tudi ta dan ni več zelo daleč.

 

Zakup člankov

Celoten članek je na voljo le naročnikom. Če želite zakupiti članek, je cena 3,7 EUR. S tem nakupom si zagotovite tudi enotedenski dostop do vseh ostalih zaklenjenih vsebin. Kako do tedenskega zakupa?

Pošljite SMS s vsebino MLADINA2 na številko 7890 in prejeto kodo prepišite v okvirček ter pritisnite na gumb pošlji

 
Nakup prek telefona je mogoč pri operaterjih Telekomu Slovenije in A1.

Članke lahko zakupite tudi s plačilnimi karticami ali prek storitve PayPal

  • Tedenski zakup ogleda člankov
    3,7 €

Za daljše časovne zakupe se splača postati naročnik Mladine.

  • Mesečna naročnina, ki jo je mogoče kadarkoli prekiniti, znaša že od 14 EUR dalje:

Pisma bralcev pošljite na naslov pisma@mladina.si. Minimalni pogoj za objavo je podpis z imenom in priimkom ter naslov. Slednji ne bo javno objavljen.