تبلیغات

دستکاري ژنتيکي DNA و ايجاد شکل جديدي از حيات

دستکاري ژنتيکي DNA و ايجاد شکل جديدي از حيات

زوميت/ محققان انستيتو تحقيقاتي اسکريپز (TSRI) ادعا مي‌کنند که اولين ارگانيسم نيمه‌ مصنوعي پايدار با پايه‌هاي اضافه‌شده به کد ژنتيک آن را ساخته‌اند. اين ارگانيسم تک‌سلولي قادر است پايه‌ي ژنتيکي مصنوعي خود را در حين تقسيم بازتوليد کند. اين موضوع به اين معنا است که ارگانيسم‌هاي مصنوعي آتي قادر خواهند بود اطلاعات ژنتيکي بيشتري از طريق رشته‌ي ژنتيکي خود به‌صورت نامحدود منتقل کنند.

سلول‌هاي هر ارگانيسم اطلاعات ژنتيکي خود را در DNA ذخيره مي‌کنند. اين اطلاعات در دو رشته‌ي زيستي پيچ‌خورده به هم ذخيره شده‌اند. رشته‌هاي ژنتيکي از چهار مولکول تشکيل شده‌اند: A ،T ،C ،G (آدنين، سيتوزين، تامين، گوانين). هر يک از اين مولکول‌ها يک نوکلئوتيد هستند و از يک پايه‌ي نيتروژني، مولکول فسفات و مولکول قند تشکيل يافته‌اند. اين مولکول‌ها به نحو خاصي با يکديگر جفت شده‌اند، به‌گونه‌اي که A با T و C با G جفت شده است. اين نوکلئوتيد از طريق پيوند کوالانسي بين مولکول‌ قند يک نوکلئوتيد و مولکول فسفات نوکلئوتيد ديگر به‌صورت زنجير درآمده‌اند و به اين ترتيب، نوعي ستون فقرات جايگشتي از قند-فسفات تشکيل يافته است.

تيم تحقيقاتي TSRI دو پايه‌ي ژنتيکي مصنوعي با نام X و Y به کد ژنتيکي ارگانيسم E.coli که يک باکتري تک‌سلولي است، اضافه کرده‌اند. اين ارگانيسم تک‌سلولي اکنون قادر به زندگي، بازتوليد و ادامه‌ي حيات با مولکول‌هاي اضافي DNA است. فلويد رومزبرگ نويسنده‌ي ارشد اين مطالعه مي‌گويد:

ما اين ارگانيسم نيمه مصنوعي را بيشتر شبيه ارگانيسم زنده کرده‌ايم. ما روي آن پرتو زندگي تابانده‌ايم. اين کار به اين معنا است که تمام فرآيندهاي حيات مي‌توانند تحت دستکاري قرار گيرند.

تحقيقات قبلي انجام‌شده روي X و Y، نشان داده بود که باکتري تک‌سلولي E. coli مي‌تواند جفت پايه‌ي مصنوعي موجود در کد ژنتيکي خود را به‌طور موقت نگه دارد، اما پس از تقسيم شدن باکتري ناپديد مي‌شود. رومزبرگ در اين مورد توضيح مي‌دهد:

اکنون ژنوم به وجود آمده تنها به مدت يک روز پايدار نيست. اين ژنوم بايد براي مدت طولاني و تا پايان عمر ارگانيسم پايدار بماند. اگر ارگانيسم نيمه مصنوعي شما مي‌خواهد يک ارگانيسم واقعي باشد، بايد بتواند اين اطلاعات را به‌صورت پايدار نگهداري کند.
در ابتدا اضافه کردن جفت پايه‌ي X و Y بر سلامت باکتري تأثير گذاشت، به اين معني که رشد و نمو آن متوقف شد و به نظر مي‌رسيد که باکتري تنبل و کند شده است. براي حل اين موضوع دانشمندان تصميم گرفتند ناقل نوکلئوتيد را بهبود ببخشند. وظيفه‌ي ناقل نوکلئوتيد، حمل مواد و عناصري است که براي بازتوليد جفت پايه‌ها لازم هستند.

به همين منظور دانشمندان تصميم گرفتند تا مولکول Y اوريجينال را با نمونه‌ي ديگري جايگزين کنند؛ نمونه‌اي که توسط آنزيم‌هاي موجود در مولکول DNA - که به فرآيند بازتوليد کمک مي‌کنند - بهتر شناسايي مي‌شوند. سپس آن‌ها با استفاده از ابزار اصلاح ژنتيکي با نام کريسپر CRISPR، ژنوم باکتري را دستکاري کردند تا باکتري بتواند به‌صورت نرمال رشد کند و تقسيم شود و هم‌زمان، نوکلئوتيد‌هاي X و Y را به سلول‌هاي بازتوليد‌شده‌ي جديد منتقل کند.

دانشمندان سعي کردند با تمرکز بر DNA خاصي با نام CRISPR-Cas9 و آنزيم ديگري، رشته‌ي ژنتيکي باکتري را به‌گونه‌اي دستکاري کنند که در آن مولکول‌هاي X و Y به‌عنوان عناصر بيگانه شناخته نشوند. آنزيم مزبور بخشي از يک سيستم پاسخ ايمني است که در آن بخش‌هايي از ژنوم مهاجم براي پاسخ‌هاي محتمل آتي نمونه‌برداري مي‌شود. در نتيجه‌ي اين اقدام، ارگانيسم نيمه مصنوعي به وجود آمده در TSRI، آن‌طور که مقاله‌ي اين تحقيق ادعا مي‌کند، توانست جفت X و Y را تا ۶۰ دفعه بازتوليد کند و نگه دارد؛ به اين معني که باکتري خواهد توانست اين جفت پايه‌ها را به‌صورت نامحدود در خود نگه دارد و به سلول‌هاي جديد منتقل کند.

البته بايد بر اين موضوع تأکيد کرد که اين مطالعه روي ارگانيسم تک‌سلولي انجام شده است و هنوز نمي‌توان کاربردي براي آن متصور شد؛ با اين حال محققان در مطالعات آتي سعي دارند کد ژنتيکي جديد را روي مولکول‌هاي RNA بنويسند و ببينند که در پروسه‌ي توليد پروتئين از DNA چه اتفاقي براي آن‌ها مي‌افتد.

منبع NEWATLAS




با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويدمنبع: زوميت

فروش اسکریپت

اسکریپت مجله تفریحی فان سیتی به فروش میرسد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر به صفحه زیر مراجعه کنید.

فروش اسکریپت

گزارش تخلف

تمامی مطالب از سایت های مجاز فارسی و ایرانی تهیه و جمع آوری شده است، در صورت وجود هرگونه مشکل از طریق صفحه گزارش تخلف اطلاع دهید.

تبلیغات


جدیدترین اخبار

داغ ترین اخبار

در انتخاب و نمایش محتوا هیچ دخالت انسانی وجود ندارد لذا از شما خواهشمندیم در صورتی که این مطلب را مغایر با قوانین جمهوری اسلامی ایران است به ما گزارش کنید.