Brytyjscy naukowcy robią pierwszy krok ku syntetycznym ludzkim genomom

Brytyjscy naukowcy podjęli pierwsze działania w ramach programu, którego celem jest stworzenie całych ludzkich genomów z substancji chemicznych w warunkach laboratoryjnych – podał „Financial Times”. Szczegóły dotyczące strategii badawczej zostały opublikowane w czasopiśmie „Science”.

Naukowcy opracowują syntetyczne ludzkie genomy

.Naukowcy opracowali metodę transferu ludzkiego, syntetycznego chromosomu, czyli struktury DNA zawierającej informację genetyczną, wewnątrz komórki myszy, którą nazwali „komórką montażową”. W niej to ma zachodzić bezpieczna manipulacja w chromosomie. Następnie zmodyfikowany chromosom jest wykorzystywany do zastąpienie odpowiadającego mu chromosomu w docelowych komórkach ludzkich.

W opinii badaczy zabieg transplantacji i proces zastąpienia chromosomu „daje podwaliny pod konstrukcję syntetycznych ludzkich genomów i otwiera nowe możliwości określania funkcji chromosomów, modelowania chorób i inżynierii komórkowej”.

Kierownik programu, Jason Chin z Ellison Institute of Technology w Oksfordzie, i jego współpracownicy z MRC Laboratory of Molecular Biology w Cambridge to pionierzy w tworzeniu mikrobów z syntetycznymi genomami. Opracowane przez nich mikroby mogły wytwarzać nowe materiały, których nie potrafiły wytworzyć naturalne bakterie.

Chin w rozmowie w „FT”, stwierdził, że zbudowanie ludzkiego genomu wymaga innej strategii, gdyż „jest on 1000 razy większy niż genom bakterii”. Ponadto przypomniał, że „ludzka komórka zawiera dwie kopie każdego chromosomu, więc trudno jest zmodyfikować DNA w jednej kopii bez wpływu na drugą”.

Redakcja podkreśliła, że badania będą prowadzone przez kilka lat zanim technologia zostanie wykorzystana w medycynie. Chin powiedział, że jednym z możliwych zastosowań tej metody może być uodpornienie ludzkich komórek na wirusy lub „stworzenie komórek z syntetycznymi genomami, precyzyjnie dostosowanymi do konkretnego rodzaju terapii komórkowej”.

Jak zaznaczył dziennik, działania prowadzone przez zespół naukowy China „nie przewidują żadnych eksperymentów mających na celu przekształcenie ludzkiego DNA w celach, które ludzie mogliby uznać za nie do przyjęcia, takich jak podniesienie inteligencji lub zmiany w wyglądzie fizycznym”. Jednak w ramach tego programu, we współpracy z Uniwersytetem w Kent, uruchomiono projekt mający na celu zbadanie etycznych, społecznych, ekonomicznych i politycznych efektów tych badań.

DNA – nośnik pamięci przyszłości?

.O tym, iż w przyszłości DNA będzie mogło służyć jako potencjalne medium przechowywania danych, na łamach „Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Aleksandra OBRĘPALSKA-STĘPLOWSKA i prof. Maciej J. OGORZAŁEK w tekście „Pamięć zapisana w DNA. Na styku biotechnologii i informatyki„.

„Przechowywanie tak dużej ilości danych, możliwość ich kopiowania, przekazywania oraz skuteczne mechanizmy kontroli ich poprawności i korekty błędów – to naturalne cechy kwasu dezoksyrybonukleinowego, DNA. Gdy dodamy do tego, że DNA można wyizolować i poznać jego sekwencję (czyli zakodowaną w nim informację), nawet jeśli pochodzi z dobrze zakonserwowanych skamielin sprzed tysięcy lat, to mamy nośnik idealny. I DNA jest idealnym nośnikiem danych biologicznych, czego dowodem są wszystkie organizmy żywe na świecie. Nic więc zatem dziwnego, że coraz częściej upatruje się w DNA alternatywnego nośnika danych cyfrowych”.

”Wychodząc naprzeciw współczesnym wyzwaniom, zaczęto poszukiwać nowych rozwiązań dla pamięci o dużej gęstości, długim czasie przechowywania i niskiej cenie. Właściwości DNA, jego gęstość fizyczna i duża trwałość w znacznym stopniu spełniają wymagania dotyczące długoterminowego przechowywania dużych zbiorów danych. Prowadzone dotąd analizy ogromnych ilości danych dotyczących DNA oraz funkcjonalnych właściwości związanych z sekwencjonowaniem prowadzą nie tylko do zrozumienia mechanizmów przechowywania informacji w strukturach tego typu i ich powiązania z działaniem organizmów żywych. Badania te zwróciły też uwagę na całkiem nowe możliwości oraz doprowadziły do sformułowania nowych hipotez i problemów badawczych, w szczególności w dziedzinie informatyki. Pokazanie możliwości edycji genomów z wykorzystaniem technologii CRISPR-Cas(Nagroda Nobla dla J. Doudna i E. Charpentier) uruchomiło  intensywne badania w dziedzinie biologii molekularnej, Natychmiast pojawiły się również hipotezy dotyczące możliwości zapisudowolnych danych cyfrowych w oparciu o sekwencje DNA” – pisze prof. Aleksandra OBRĘPALSKA-STĘPLOWSKA i prof. Maciej J. OGORZAŁEK.

LINK DO TEKSTU: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/aleksandra-obrepalska-steplowska-maciej-ogorzalek-pamiec-zapisana-w-dna/

PAP/ Marta Zabłocka/ LW