Къде започва живота
Животът започва с 350 подход genov.Inzhenerny за сглобяване на клетките не се различава от събранието на телевизора или компютъра.
На първо място, трябва да има описание на материала "пълнеж" на устройството и неговата схема на работа. Принципът на "направя, за да се разбере" обикновено работи в сравнително проста устройство, съдържащо минимален брой части. Един от най-простите биологични машини, известни генетиците, е едноклетъчен организъм - микоплазма.
Прародители микоплазма - известен млечна киселина Bacillus, които са широко използвани за производство на кисело мляко, кисело мляко. Преди около един милион години, основателите на нов вид бактерии - микоплазма - загубили значителна част от хромозомата и подложени на голяма опростяване на неговата организация. Пръстен хромозома микоплазма понастоящем съдържа около 500 гени, и цялата хромозома състои от 580,000 нуклеотиди (ДНК единици във веригата). Mycoplasma загуби трансформираната клетъчна мембрана и по този паразит, който носи 99% от времето в рамките на клетката-гостоприемник.
Работата, извършена от американски учени, учи подвид на Mycoplasma, което е най-често паразит в епитела на пикочо-половата система човек. Mycoplasma, много хора живеят в клетките на почти анонимно, без да дава някакви симптоми на инфекция. Въпреки това, няколко подвида бактерии предизвикват имунен отговор, който се появява като хронично възпаление на пикочните пътища. Този микроб се отнася до групата сексуално поемат патогени. Mycoplasma предпочита да се реплицира в клетки-гостоприемници, въпреки че може да оцелее без помощта на други клетки.
Modern молекулярната биология има молекулно "задна", "игли" и "резба" за ДНК монтаж. Инструменти на генното инженерство позволява много прецизна кройка един ген на кръгова хромозома, шиене "съвместно с общи," краищата на останалите хромозомите. Подобно на електротехника, въоръжени проверки тестер генетик функционална активност на всеки ген, превръщайки го от линейна верига. По този начин, Института на генетични изследвания в Rockville, САЩ, изследва ролята на всеки от 500-те гени в оцеляването на микоплазми.
Доста бързо разбрахме, че един селективен изключване на един от 150-те гени не оказва влияние върху жизнеспособността на бактериите. 350 оставащите гени са важни "играч", въпреки, принадлежащи към различни групи протеини и клетъчни ензими. "Колата живее" не "инсталация", ако е свалена или повредена някоя от оставащите 350 гени.
Определяне на 350 основни гени бактерии - е огромен пробив в човешкото познание за същността на живота. Всъщност определено началните букви от азбуката на живота от съществено значение, и с помощта на компютър, за да намерите правилата за събирането на тези букви в думи и изречения, които ще отговарят на основните функции на клетката. Всеки един от гените, кодиращи протеин молекула, участва в сглобяването на различни думи и изречения. В клетка език - така се формира "двигатели", за да се движат, "помпи" за трансфера на полезни хранителни вещества в клетката, изпомпване на токсини и друго оборудване за поддържане на реда (хомеостаза). Следователно, инструкциите на ДНК се четат само машини за монтаж на други машини. Така че внимавайте манипулация на учените започна да се движи напред, тъй като те се справят с този въпрос, на принципа на която остава неизвестна.
Сега ще химици синтезират всички 350 гени и ги поставят по естествен начин на шаблон ДНК. След това, тази изкуствена хромозома, ще бъдат прехвърлени в тялото на бактериите, за да видите как работи. Предварително използване на компютърната програма ще бъде направено сега, като показва най-вероятната комбинация от методи на 350 гени. Различни комбинации от активни гени трябва да предоставят основните функции на клетки: транспортирането на хранителни вещества, степента на биологична "гориво", разделянето и подвижността, хомеостаза и други физиологични отговори. На този път тя ще се изчислява коя комбинация от гени предоставя надеждна апарати и машини устройства клетки. Освен това, същият подход ще позволи да се разбере програмата, което прави разпръснатите парченца на работа като цяло.
Американската uchenye от Университета на Ню Йорк в Стоуни Брук създаден първият изкуствен вирус. Биохимиците управлявани от нулата, от химикали, за да синтезира полиомиелит патоген.
Това е първият път, откакто vremen произход на живота на Земята, когато биологичен обект, създаден с помощта на химията на неживата природа.
Използване на факта, че генома на вируса на полиомиелит напълно разчетени, група от изследователи, водени от професор Ekarda Uimmera (Eckard Wimmer) е в състояние да събере точната последователност на нуклеотиди, съответстващи на естествения модел. После постави "фамилна" материал в разтвор podbny цитоплазмата на, когато информацията, съдържаща се в ДНК се синтезират необходимите протеини.
"Това изследване е красива," - каза вирусолог Olen Кю (Olen Kew) от Центъра за контрол на заболяванията в Атланта, САЩ. Части от експлоатация - извършване на ДНК верига съгласно известното нуклеотидната последователност на вируса се растящи клетки - са известни преди. "Силата на този проект е, че Wimmer е в състояние да намали всички заедно".
Създаване на вирус, който изглеждаше точно като естествен му проба, учените, за да се докаже, дейността на микроби, те заразени мишки. Животните са били убити при класическите симптоми на полиомиелит.
В дивата полиомиелит вирус заразява хора и peredaetsya въздух.
"Решихме да направим тази работа, защото е необходимо да се докаже, че може да се направи, и ние успяхме, - каза д-р Wimmer -. Успехът на биомедицинските изследвания има светло и temnye ръка Като цяло е характерен за научния прогрес е нова реалност .. , ново мислене. "
полиомиелит вирус - това е един от най-примитивните от известните вируси. "Това беше много лесно да се направи" - каза BBC News изследовател Херонимо Zell (Херонимо виолончело).
Д-р Wimmer предупреди, че, независимо от факта, че някои вируси в природата не се срещат, и sohranennye щамове строго пазените (както е в случая на вируса на едрата шарка), "светът трябва да се притесняват", защото биохимици могат да изградят на вируса на повторно използване на информацията устройство му.
В отговор на критиките за потенциалните опасности от такива изследвания, като се откриват пътя за биотероризъм, uchenye подчерта, че в света има само няколко хора с достатъчно знания, за да произвеждат вируси по известен ген.
Практическият резултат от това важно научно откритие става възможно преразглеждане на международната общност по отношение на политиката за полиомиелит ваксинация. Тази инфекция е близо до изчезване в природата поради продължителното и широко ваксинация. Световната здравна организация е била предназначена за спиране на ваксинацията след победата над вируса. Сега, когато д-р Wimmer, трябва да продължи да се ваксинира населението.
KREG Вентер - основател и бивш президент на известната фирма Celera Genomics, известен с ролята си в работата на човешкия геном. Това е неговият геном (несъзнателно) разкодирания експерти CELERA, както и че той е заслугата за създаването на първия ден от предприятието, за половин милион долара предлагат услуги декодират генома на клиента.
Настояща работа Крейг Вентър (Крейг Вентър) - като президент на идеална цел научноизследователска организация, наречена Института за алтернативни биологични енергийни източници (Институт за биологичното алтернативни енергийни източници - IBEA).
Тази институция получи грант от три милиона долара, а след това още един, а девет от американското министерство на енергетиката за развитието на инструменти за създаване на изкуствени живи организми.
Терминът "синтетични-жив" учените наричат микроорганизъм, чийто геном (уникална програма, която определя всички физиологични характеристики на едно живо същество), създадени "от нулата", ръцете на самите експериментатори. В този случай, вируси не са живи организми. Всеки вирус - просто генетична програма (генома), скрита в белтъчна обвивка. Заразяване с жива клетка, вирус замества своята работна програма за принуждава да произвежда нови копия на любим човек. Не забравяйте, че миг - ще се нуждаят от.
Вирусът, създаден в IBEA, се нарича фи-X174. Това е естествено, безвредни за хората и животните бактериофаги (тя заразява само някои бактерии). Дължината на неговия геном е около шест хиляди писма от генетичната азбука и последователността на тяхното положение е известно, че учени.
Използвайки тази информация, Вентър собствени колеги използват оригинален метод за сглобяване на генома от смес от изолираните протеини и специални химикали: Сместа се поставя в една тръба и самостоятелно сглобени в генетична верига идентичен генома Фи-X174. След това, сглобени ген е имплантиран в жива клетка, която се извършва в ролята на машината с цифрово управление и започва да произвежда копия на вируса.
В близко бъдеще пълно описание на механизма, разработен от IBEA ще се появи в Бюлетин на Националната академия на науките. Затова развитие Патентоване няма да бъде в състояние да се възползва от него от никого.
Въпреки това, развитието на технологиите бързо генетичен монтаж - само междинен резултат, който би трябвало да помогне в бъдещата работа по създаването на относително по-сложни от вирус, микроорганизми Вентър и колегите му се надяват да се развива самостоятелно генетичната програма на микроб, който може да поддържа свои собствени жизнените функции и паралелно да извършват необходимите му Създател. генома на микроорганизъм Mycoplasma genitalium на - като основа за програмата, създаден от природата, за да бъдат предприети. Нейният рационализира (опростяване), и постави на нови обекти. В крайна сметка Изкуствен микроб е в състояние да работи върху човешкото добро - рециклиране на производствени отпадъци, което помага в производството на по-чисти горива, а може би дори и това благородно повърхността на други планети.