Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ δημιούργησαν για πρώτη φορά ζώο το οποίο περιέχει τεχνητές πληροφορίες στον γενετικό του κώδικα! Το επίτευγμα που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό της Αμερικανικής Εταιρείας Χημικών αναμένεται να ανοίξει τον δρόμο στους βιολόγους ώστε να έχουν πλήρη έλεγχο των μορίων από τα οποία αποτελούνται οι ζωντανοί οργανισμοί.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε νηματώδεις σκώληκες του είδους Caenorhabditis elegens – ο C. Elegans που έχει μήκος μόνο ενός χιλιοστού και αποτελείται από περίπου χίλια κύτταρα αποτελεί ένα από τα πιο αγαπημένα πειραματικά μοντέλα των επιστημόνων.
«Επέκταση» του γενετικού κώδικα
Η διαφορά των C. elegans …εργαστηρίου σε σύγκριση με τους φυσιολογικούς έγκειται στο ότι ο γενετικός κώδικάς τους έχει «επεκταθεί» ώστε να συνθέτει βιολογικά μόρια που δεν είναι γνωστά στον φυσικό κόσμο.
Στους ζωντανούς οργανισμούς τα γονίδια είναι εκείνα που τους επιτρέπουν να συνθέτουν το βιολογικό «οπλοστάσιό» τους, δηλαδή τα μόρια των πρωτεϊνών με βάση απλούστερους δομικούς λίθους που ονομάζονται αμινοξέα. Μόλις 20 αμινοξέα τα οποία δημιουργούν συνδυασμούς μεταξύ τους αποτελούν τη βάση των δεκάδων χιλιάδων πρωτεϊνών οι οποίες είναι απαραίτητες για την ύπαρξη και τη διατήρηση της ζωής.
Τώρα ο Σεμπάστιαν Γκρέις και ο Τζέισον Τσιν από το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ τροποποίησαν το γενετικό «οπλοστάσιο» του νηματώδη σκώληκα ώστε να περιέχει ένα 21ο αμινοξύ το οποίο δεν υπάρχει στη φύση.
Πρωτεΐνες κατά παραγγελία
Σύμφωνα με τον δρα Τσιν ο οποίος εργάζεται στο Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του Κέιμπριτζ (πρόκειται για το ίδιο εργαστήριο στο οποίο ο Φράνσις Κρικ και ο Τζέιμς Γουάτσον ανακάλυψαν για πρώτη φορά τη διπλή έλικα του DNA) η νέα τεχνική μπορεί να οδηγήσει σε δημιουργία πρωτεϊνών κατά παραγγελία οι οποίες θα βρίσκονται υπό τον απόλυτο έλεγχο του ανθρώπου.
Η νέα εξέλιξη βασίζεται σε πολυετή έρευνα η οποία ξεκίνησε στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Σκριπς στη Λα Χόγια των ΗΠΑ όπου ο δρ Τσιν εργαζόταν πριν από 10 χρόνια. Στο αμερικανικό Ινστιτούτο αναπτύχθηκαν τεχνικές οι οποίες είχαν οδηγήσει στη δημιουργία ενός βακτηρίου – συγκεκριμένα του E.coli – το οποίο περιείχε τεχνητές πληροφορίες στον γενετικό του κώδικα. Ωστόσο δεν είχε ποτέ επιτευχθεί κάτι αντίστοιχο σε ένα ολόκληρο ζώο.
Εφαρμογή σε πολλά ζώα
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η μέθοδος θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε μια ευρεία γκάμα ζώων. Ο δρ Τσιν σημειώνει ότι οποιοδήποτε τεχνητό αμινοξύ θα είναι δυνατόν να επιλέγεται ώστε να διαθέτει συγκεκριμένες ιδιότητες ανάλογα με τη βούληση των επιστημόνων. Τα ειδικά σχεδιασμένα αυτά αμινοξέα θα μπορούν να ελέγχονται μέσω του φωτός.
Το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα είναι η διεξαγωγή μιας λεπτομερούς μελέτης στα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου του C. Elegans. Στόχος των επιστημόνων θα είναι να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν συγκεκριμένους νευρώνες ανάλογα με την επιθυμία τους με χρήση μικροσκοπικών ακτινών λέιζερ.
