{"id":7099395,"date":"2015-01-23T12:39:12","date_gmt":"2015-01-23T11:39:12","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2015\/01\/23\/genetikailag_ujrakodolt_organizmusok"},"modified":"2015-01-23T12:39:12","modified_gmt":"2015-01-23T11:39:12","slug":"genetikailag_ujrakodolt_organizmusok","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=7099395","title":{"rendered":"Genetikailag \u00dajrak\u00f3dolt Organizmusok"},"content":{"rendered":"

\"scientists-engineered-gm-organisms.jpg\"A genetikai k\u00f3d univerzalit\u00e1sa, vagyis az a t\u00e9ny, hogy a legk\u00fcl\u00f6nf\u00e9l\u00e9bb organizmusokban, azonos DNS b\u00e1zis-tripletek azonos aminosavakat k\u00f3dolnak, az \u00e9let k\u00f6z\u00f6s eredet\u00e9nek, a valamikor r\u00e9gen \u00e9lt, mitikus K\u00f6z\u00f6s \u0150s l\u00e9t\u00e9nek az egyik leger\u0151sebb bizony\u00edt\u00e9ka. Hiszen t\u00e9nyleg elk\u00e9pzelhetetlen\u00fcl eleny\u00e9sz\u0151 annak az es\u00e9lye, hogy egym\u00e1st\u00f3l f\u00fcggetlen\u00fcl, t\u00f6bbsz\u00f6r is pont ugyanaz a degener\u00e1lt k\u00f3dt\u00e1bla alakuljon ki, ahol egy-egy aminosavat, illetve a feh\u00e9rjel\u00e1nc v\u00e9g\u00e9t jelz\u0151 STOP kodont szervezetenk\u00e9nt \u00e1tlagosan h\u00e1rom, k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 b\u00e1zish\u00e1rmas\u00a0k\u00f3dolhat. \u00a0<\/p>\n

\u00c9pp ez\u00e9rt a\u00a0k\u00f3d\u00a0k\u00f6zel<\/em> univerzalit\u00e1sa ma m\u00e1r nem k\u00e9pezi vita t\u00e1rgy\u00e1t, \u00e9s a\u00a0k\u00f6zel<\/em> jelz\u0151 is csak arra vonatkozik, hogy bizonyos, speci\u00e1lis k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt, f\u0151leg kis genom\u00fa, parazita vagy patog\u00e9n \u00e9l\u0151l\u00e9nyek (jellegzetesen bakt\u00e9riumok), illetve sejtorganellumok (l\u00e1sd mitokondrium) k\u00e9pesek arra, hogy p\u00e9ld\u00e1ul a h\u00e1rom l\u00e9tez\u0151 STOP kodon (UAA, UAG, UGA) k\u00f6z\u00fcl az egyiket egy aminosav k\u00f3dol\u00e1s\u00e1ra is haszn\u00e1lj\u00e1k. (Erre az\u00e9rt van lehet\u0151s\u00e9g, mert a h\u00e1rom STOP kodont a feh\u00e9rjeszint\u00e9zis sor\u00e1n k\u00e9t k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 feh\u00e9rje, \u00fan. release faktor (RF1 \u00e9s RF2) ismeri fel \u00e9s ha az egyik m\u0171k\u00f6d\u00e9sk\u00e9ptelen lesz, akkor vagy a UAG, vagy a UGA triplet “jelent\u00e9s n\u00e9lk\u00fcli” lesz – a UAA-t mindk\u00e9t RF felismeri.)<\/p>\n

Ez adta azonban az \u00f6tletet sokaknak, hogy kipr\u00f3b\u00e1lj\u00e1k, mi t\u00f6rt\u00e9nik, ha az egyik\u00a0STOP\u00a0kodon\u00a0jelent\u00e9s\u00e9t megv\u00e1ltoztatjuk, \u00e9s olyan aminosavat kezd\u00fcnk vele k\u00f3doltatni, ami term\u00e9szetesen nem fordulhatna el\u0151 az adott bakt\u00e9riumban (egyel\u0151re praktikusan\u00a0Escherichia coli<\/em>-t haszn\u00e1ltak a kutat\u00f3k, hiszen ennek a genomj\u00e1r\u00f3l tudunk a legt\u00f6bbet.)<\/p>\n

<\/p>\n

A k\u00eds\u00e9rlet-sorozat egyik f\u0151szerepl\u0151je az a George Church, akit alig p\u00e1r hete, a mamut-kl\u00f3noz\u00e1s aprop\u00f3j\u00e1n emlegettem<\/a>, \u00e9s akinek a MAGE nev\u0171, a bakt\u00e9riumok genomj\u00e1nak gyors megv\u00e1ltoztat\u00e1s\u00e1ra alkalmas technol\u00f3gi\u00e1ja m\u00e1r t\u00f6bb \u00e9ve a rendelkez\u00e9s\u00fcnkre \u00e1ll (anno Church neanderv\u00f6lgyis elsz\u00f3l\u00e1sa aprop\u00f3j\u00e1n m\u00e1r \u00edrtam is r\u00f3la<\/a>).<\/p>\n

A MAGE seg\u00edts\u00e9g\u00e9vel egy teljes\u00a0E. coli<\/em> genomot Church laborj\u00e1ban \u00fajrak\u00f3doltak, \u00e9s az UAG-t szabadd\u00e1t tett\u00e9k, \u00edgy csak azt kellett eld\u00f6nteni, milyen nem-standard aminosavat vigyenek be. Mivel egy ilyen Genetikailag \u00dajrak\u00f3dolt Organizmus (GRO) alapvet\u0151leg GMO is, term\u00e9szetesen az egyik dolog, amivel \u00f3vatosnak kell lenni, hogy ne tudjon elszabadulni, praktikusan k\u00e9ptelen legyen a laboron k\u00edv\u00fcl \u00e9letben maradni. Hogy ezt el\u00e9rj\u00e9k Chruch-\u00e9k, illetve vel\u00fck p\u00e1rhuzamosan egy m\u00e1sik csoport, arra fek\u00fcdt r\u00e1, hogy esszenci\u00e1lis feh\u00e9rj\u00e9ket \u00fagy v\u00e1ltoztassanak meg, hogy azok csak nem-standard aminosavak (NSAA) jelenl\u00e9t\u00e9ben legyenek m\u0171k\u00f6d\u0151k\u00e9pesek.<\/p>\n

A k\u00e9t megk\u00f6zel\u00edt\u00e9s k\u00f6z\u00fcl tal\u00e1n a Church-csoport\u00e9 tekinthet\u0151 a heroikusabbnak, hiszen t\u00f6bb tucat feh\u00e9rje krist\u00e1lyszerkezet\u00e9t nyalt\u00e1k v\u00e9gig olyan szerkezeteket keresve, ahol a nem-standard aminosav egy szoros poz\u00edci\u00f3ban lenne. Mivel munk\u00e1jukban nem-standard aminosavk\u00e9nt a k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen nagym\u00e9ret\u0171\u00a0L-4,4′-biphenylalanin (bipA) nev\u0171 vegy\u00fcletet haszn\u00e1lt\u00e1k, a vele interakci\u00f3ban lev\u0151 aminosavakat olyanokra kellet cser\u00e9lni, amelyek kisebbek, \u00edgy a feh\u00e9rje szerkezete \u00f6sszess\u00e9g\u00e9ben nem v\u00e1ltozhatott (r\u00e1ad\u00e1sul a k\u00e9t mut\u00e1ci\u00f3 miatt az is nehezebb\u00e9 v\u00e1lik, hogy olyan mut\u00e1ci\u00f3k alakuljanak ki, amelyek r\u00e9v\u00e9n a bakt\u00e9rium f\u00fcggetlen\u00edti mag\u00e1t a bipA-t\u00f3l). V\u00e9g\u00fcl h\u00e1rom, a genom k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 r\u00e9szeiben lev\u0151 enzim mellett d\u00f6nt\u00f6ttek, mert k\u00eds\u00e9rleteik azt mutatt\u00e1k, hogy ezen mut\u00e1ci\u00f3k egy\u00fcttes jelenl\u00e9te teljes m\u00e9rt\u00e9kben f\u00fcgg\u0151v\u00e9 tette a GRO-t a bipA-t\u00f3l, \u00edgy nem tud “elszabadulni” a k\u00f6rnyezetben – legal\u00e1bb is k\u00f6zel egy trilli\u00f3nyi sejtb\u0151l egy sem volt k\u00e9pes erre. (Term\u00e9szetesen, mellesleg egy arabin\u00f3zzal induk\u00e1lhat\u00f3 rendszert is bevittek, ami a bipA-t a ribosz\u00f3m\u00e1hoz sz\u00e1ll\u00edt\u00f3, UAG-t felismer\u0151 tRNS-t tartalmazott, illetve a bipA \u00e9s a tRNS \u00f6sszek\u00f6t\u00e9s\u00e9t v\u00e9gz\u0151 enzimet is.)\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

\"church-fig1.jpg\"A Church-\u00e9kkel p\u00e1rhuzamosan dolgoz\u00f3 Farren Isaacs csoportja enn\u00e9l szel\u00eddebb megk\u00f6zel\u00edt\u00e9ssel v\u00e1gott bele a dologba: egyszer\u0171en esszenci\u00e1lis feh\u00e9rj\u00e9kben\u00a0egy-egy aminosavat kicser\u00e9ltek p-azido-phenylalaninra (pAzF) – ez egy m\u00e1sik NSAA –\u00a0\u00e9s megn\u00e9zt\u00e9k funkcion\u00e1lis marad-e \u00edgy a feh\u00e9rje. Ha igen, akkor t\u00f6bb ilyen mut\u00e1ci\u00f3t kigy\u0171jtve, azokat a m\u00e1r emlegetett MAGE technol\u00f3gi\u00e1val egyszerre vittek be egy bakteri\u00e1lis genomba. Ilyenkor, a pAzF hi\u00e1ny\u00e1ban a feh\u00e9rjeszint\u00e9zis elakadt \u00e9s j\u00f3 es\u00e9llyel m\u0171k\u00f6d\u00e9sk\u00e9ptelen term\u00e9k alakult ki.<\/p>\n

\"isaacs-fig1.jpg\"<\/p>\n

Isaacs-\u00e9k szint\u00e9n arra jutottak, hogy h\u00e1rom mut\u00e1ci\u00f3 szimult\u00e1n jelenl\u00e9te sz\u00fcks\u00e9ges ahhoz, hogy ne alakuljanak ki “menek\u00edt\u0151 mut\u00e1ci\u00f3k” m\u00e9g hossz\u00fa id\u0151 alatt sem (vagyis a szabadban pAzF n\u00e9lk\u00fcl \u00e9letk\u00e9ptelen legyen az \u00fajrak\u00f3dolt.\u00a0E. coli<\/em>).<\/p>\n

\"isaacs-fig4.jpg\"<\/p>\n

Na de mire j\u00f3 mindez, a technol\u00f3giai \u00fajdons\u00e1gon t\u00fal? Azon t\u00fal, hogy m\u00e1s g\u00e9nm\u00f3dos\u00edt\u00e1ssal p\u00e1ros\u00edtva biztons\u00e1gosabb GMO-kat eredm\u00e9nyezhet, megnyitja a kaput tov\u00e1bbi kodon-\u00e1tk\u00f3dol\u00e1sok el\u0151tt, amelyek r\u00e9v\u00e9n nem egy, hanem t\u00f6bb NSAA is bevihet\u0151 majd a bakt\u00e9riumokba – \u00e9s ezek r\u00e9v\u00e9n olyan feh\u00e9rjetulajdons\u00e1gok is l\u00e9trehozhat\u00f3k, amelyek a standard aminosavszettel nem \u00e9rhet\u0151k el. Mindenesetre Chruch-\u00e9k m\u00e1r most 7 tov\u00e1bbi kodon “felszabad\u00edt\u00e1s\u00e1n” munk\u00e1lkodnak.<\/p>\n

(Az els\u0151 grafika a Frontlinedesk cikk\u00e9b\u0151l<\/a> van<\/em>.)\u00a0<\/p>\n

\n

Rovner AJ, Haimovich AD, Katz SR, Li Z, Grome MW, et al.\u00a0<\/b>(2015) Recoded organisms engineered to depend on synthetic amino acids. Nature<\/i> doi: 10.1038\/nature14095.
Mandell DJ, Lajoie MJ, Mee MT, Takeuchi R, Kuznetsov G, et all.<\/b> (2015) Biocontainment of genetically modified organisms by synthetic protein design. Nature<\/i> doi: 10.1038\/nature14121. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A genetikai k\u00f3d univerzalit\u00e1sa, vagyis az a t\u00e9ny, hogy a legk\u00fcl\u00f6nf\u00e9l\u00e9bb organizmusokban, azonos DNS b\u00e1zis-tripletek azonos aminosavakat k\u00f3dolnak, az \u00e9let k\u00f6z\u00f6s eredet\u00e9nek, a valamikor r\u00e9gen \u00e9lt, mitikus K\u00f6z\u00f6s \u0150s l\u00e9t\u00e9nek az egyik leger\u0151sebb bizony\u00edt\u00e9ka. Hiszen t\u00e9nyleg elk\u00e9pzelhetetlen\u00fcl eleny\u00e9sz\u0151 annak az … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[4,1],"tags":[6,44],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7099395"}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=7099395"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7099395\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=7099395"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=7099395"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=7099395"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}