Изобретения автор: shotlandec | 27-08-2011, 00:50

Не за горами тот день, когда люди смогут творить жизнь из неживого..

Не за горами тот день, когда люди смогут творить жизнь из неживого..
Недавно группе американских молекулярных биологов удалось создать искусственные белки, которые после внедрения в клетку начали работать. Причем они были созданы на основе ДНК, выдуманной самими учеными, то есть не имеющей природных аналогов. Видимо, уже не за горами тот день, когда люди смогут сами творить жизнь из неживой материи.

Заменять недостающие части тела люди научились уже достаточно давно. Судя по данным археологии, протезы конечностей использовали еще древние греки в I тысячелетии до нашей эры, а самые древние искусственные зубы изготовлялись в Китае примерно в это же время. С годами искусство изготовления протезов совершенствовалось, и в настоящий момент человек в состоянии сконструировать даже искусственный глаз, который может видеть.

Кроме того, в последнее время бурно развивается так называемое "биологическое протезирование". Сюда относится и пересадка органов, и вживление стволовых клеток, и даже некоторые разработки по "генетическому модифицированию больных", суть которого заключается во внедрении в клетки больного "полноценного" гена взамен испорченного ("Правда.Ру" уже писала об этом в статье "Белок из водоросли сделает слепых зрячими"). Правда, необходимые гены берутся из живущих организмов, искусственно синтезировать их до сих пор не удается.

Вообще, до недавнего времени мысль о том, чтобы создать в лаборатории биологическую молекулу, затем внедрить ее в живую клетку и заставить работать, казалась многим молекулярным биологам абсурдной. Традиционно считалось, что подобные молекулярные "протезы" не в состоянии заменить свои аналоги, поскольку создание любого, например, белка регулируется множеством самых разнообразных факторов, действие которых в лабораторных условиях пока воспроизвести невозможно. Однако недавние эксперименты, проведенные специалистами из Принстонского университета, заставили всех усомниться в общепринятой точке зрения.

Группе молекулярных биологов под руководством доктора Майкла Хехта удалось создать искусственные белки, информации о которых не содержится в генах бактерии "кишечная палочка" (Escherichia coli). Эти белки аналогичны некоторым внутриклеточным ферментам, которые отвечают за усвоение сахаров. Ученые сначала создали коллекцию не существующих в природе генов, а после синтезировали на их основе искусственные белки, которых не знает природа.

Далее подобный "молекулярный протез" был внедрен в клетки мутантных штаммов бактерий, у которых гены, отвечающие за синтез вышеупомянутых ферментов, отсутствовали. Без них бактерии были обречены на голодную смерть, и, честно говоря, Хехт и его коллеги были не очень-то уверены, что созданные ими искусственные заменители белков смогут спасти микроорганизмы. Каково же было удивление ученых, когда они обнаружили, что "молекулярные протезы" стали исправно выполнять все функции отсутствующих ферментов! В итоге из всех "генетических инвалидов" выжили лишь те организмы, которых "оснастили" новыми белками, не существующими в природе.

Удивительно еще и то, что до последнего времени белки считались одними из самых консервативных живых молекул. Часто замена хотя бы одной аминокислоты (низкомолекулярные соединения, из которых и строится белок) или малейшее изменение пространственной структуры молекулы приводили к тому, что "неполноценный" белок начисто терял способность выполнять определенную функцию. Однако, как оказалось, подобное правило не является жестким (по крайней мере, в некоторых случаях). Ведь белки, созданные группой Хехта, не были точными копиями клеточных ферментов, хотя их структуры во многом были похожи.

После проведения контрольного эксперимента, при котором мутантным кишечным палочкам, живущим на той же среде, не вводили "молекулярный протез" (в результате чего они все погибли), ученым стало ясно, что именно он и помогает бактериям, лишенным жизненно важных ферментов, избежать смерти. Этот опыт продемонстрировал, что теперь люди в состоянии самостоятельно создавать вещества, которые могут заменять молекулы, изготовленные природой. До сих пор исследователи концентрировались в основном на перекомпоновке уже существующих "деталей" живых организмов. Американские специалисты впервые показали, что биологическими функциями могут управлять и макромолекулы, созданные "дизайнерами" в лабораторных условиях.

Это открытие стало еще одним шагом на пути к созданию искусственной клетки. Напомним, что в начале 2010 года первый пробный микроорганизм подобного рода был создан группой исследователей под руководством знаменитого молекулярного биолога Крейга Вентера. Ученые синтезировали бактериальную ДНК в "пробирке", а после поместили ее в предварительно лишенную генома клетку бактерии Mycoplasma capricolum. В результате синтетическая молекула наследственного вещества полностью взяла под контроль клетку и практически превратила ее в существо нового вида, определяя его свойства. Правда, данное существо до сих пор не научилось выживать в естественных условиях, поэтому существует только в лаборатории Крейга.
Однако синтезированная ДНК не была придумана самими учеными. Они создали ее по образу генома близкой родственницы подопытной бактерии, Mycoplasma mycoides. Так что в данном случае логичнее говорить не об организме, созданном людьми целиком и полностью, а о некоей молекулярнойхимере, хотя тот факт, что вся ДНК этой химеры была синтезирована вне живой клетки, говорит о том, что люди уже подошли к тому, чтобы создавать "молекулярные протезы" генов.

Эксперименты группы Хехта свидетельствуют, что теперь люди могут уже не просто копировать имеющиеся живые молекулы, но и создавать свои собственные варианты данных веществ. Причем они оказываются вполне "рабочими". Видимо, уже не за горами тот день, когда ученые сконструируют живую клетку, не имеющую аналогов в природе. То есть смогут сами творить жизнь из неживой материи.

Ну, а пока этого не произошло, открытие Хехта и его коллег планируется использовать в разработках методик лечения заболеваний, связанных с недостатками или отсутствием определенных клеточных ферментов. Данные "молекулярные протезы", по мнению ученых, смогут избавить людей от многих недугов, например от гемофилии (наследственное нарушение свертываемости крови). Кроме того, планируется разработка "протезов" и других биологических соединений — тех же нуклеиновых кислот. Так что, возможно уже в ближайшем будущем ученые смогут заменить в клетке любую "поломавшуюся" молекулу…

www.pravda.ru

Читайте так же:

Статьи раздела Изобретения

Искусственные гены впервые позволили бактериям размножаться

Искусственные гены впервые позволили бактериям размножатьсяУчёные из Принстона сконструировали несколько несуществовавших в природе генов, которые кодировали белки, не встречающиеся в живых существах. Эти гены удалось заставить заработать в живых бактериях, причём взамен удалённых из микроорганизмов критически важных генетических фрагментов.

Искусственная клетка.

Искусственная клетка.Группа американских ученых под управлением биолога Крейга Вентера в первый раз в истории синтезировала искусственную клетку.

Химики впервые синтезировали жидкий белок

Химики впервые синтезировали жидкий белокХимикам впервые удалось синтезировать жидкий белок при температуре всего 30 градусов по Цельсию на основе ферритина - белка, в котором запасается железо в организме животных и человека. Статья исследователей появилась в журнале Angewandte Chemie, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Бристольского университета.

Впервые создана искусственная форма жизни

Впервые создана искусственная форма жизниКудесники от науки сотворили наконец то, о чём говорили несколько лет: способную к размножению живую клетку, генетический код которой с нуля собран в лаборатории из химикатов и под присмотром компьютеров. Прорыв в синтетической биологии разными людьми воспринят неоднозначно – восторг от перспектив смешивается с мыслями о джине, выпущенном из бутылки.

Созданы универсальные шприцы для клеток

Созданы универсальные шприцы для клетокГруппа учёных, работающих под руководством профессора Хонкуна Парка (Hongkun Park) из Гарварда, предложила простой и элегантный способ ввести «почти любую молекулу в практически любую клетку». Несмотря на уклончивость формулировки, достижение для биологии значительное.

 (голосов: 1)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости