Craig Venter, a szintetikus biológia terén úttörő kutató, egy új mérföldkövet ért el a tudományban: csapatával sikerült létrehoznia egy olyan élő szervezetet, amely a lehető legegyszerűbb formájában tartalmazza az élethez szükséges géneket. Ez a mesterségesen előállított baktérium mindössze 437 gént tartalmaz, amely kevesebb, mint bármely más, önállóan szaporodó élőlényé a természetben.
Az élethez szükséges minimális génkészlet
A kutatást a Science tudományos folyóiratban publikálták, amely szerint a baktérium képes önállóan szaporodni, miközben csak a legszükségesebb géneket tartalmazza. Venter és csapata célja az volt, hogy azonosítsák, mely gének elengedhetetlenek az élethez, és megpróbálják megérteni ezek biológiai és molekuláris funkcióját. Ezzel a kutatással betekintést nyertek az élet alapvető összetevőibe, és azt is megmutatták, mennyire keveset tudunk még a gének konkrét működéséről — írja a Vice.
Az eddigi becslések és az új felfedezések
Egy 1995-ös tanulmány szerint az alapvető életformához szükséges minimális génszám 256 lehet, de Venter és csapata szerint az igazi minimális génszám ennél jóval magasabb, 437. Az új baktérium, amelyet JCBI Syn 3.0 névre kereszteltek, ezek szerint nagyjából egyharmaddal több gént tartalmaz, mint ahogy korábban becsülték. Érdekes módon ezek közül a gének közül 149 olyan funkcióval rendelkezik, amelyet a kutatók még nem értenek, de mégis nélkülözhetetlenek a baktérium túléléséhez és szaporodásához.
“Jelenleg azt látjuk, hogy a legegyszerűbb organizmus élethez szükséges génjeinek 32%-a ismeretlen funkciójú” – mondta Venter. Ez megerősíti azt a tényt, hogy az emberi genom 20 ezer génjének nagy részéről sincs teljes képünk.
A mesterséges élet alkalmazási lehetőségei
Venter szerint a cél az, hogy a jövőben olyan mesterséges életformákat hozzanak létre, amelyeknek specifikus céljaik vannak, például olcsó bioüzemanyag előállítása vagy új gyógyszerek kifejlesztése. Daniel Gibson, a J. Craig Venter Institute kutatója szerint ezek az új eredmények lehetőséget nyitnak arra, hogy egyedi igények alapján programozható élő szervezeteket hozzanak létre.
„Hosszú távú elképzelésünk az, hogy mesterségesen megtervezett élőlényeket hozzunk létre igény szerint, amelyeket specifikus funkciókkal lehet ellátni” – mondta Gibson.
Az első szintetikus életformák és a kihívások
Craig Venter már a szintetikus biológia egyik legnagyobb sikertörténetének számít, hiszen ő volt az első tudós, aki egy szintetikus genomot átültetett egy élő sejtbe, és azt működésre bírta. Ezt követően, 2010-ben megalkotta az első mesterséges életet, amely működő sejtként szaporodni is tudott. Mostani felfedezése pedig újabb lehetőségeket nyit meg az élet alapjainak manipulálásában, különösen, hogy Venter szerint a DNS olyan, mint egy szoftver, amely irányítja az életet.
A munkálatok azonban rendkívül lassúak és kihívásokkal teli folyamatok voltak. Venter elárulta, hogy több mint 20 éve dolgozik a projekten, amely sok próbálkozáson és kudarcon keresztül haladt előre. Az első szintetikus életformát, amelyet SYN 1.0-nak neveztek el, lépésről lépésre egyszerűsítették, géneket távolítva el, hogy megtalálják a valóban nélkülözhetetlen komponenseket.
Az élet definíciójának átalakulása
A kutatás eredményei azt sugallják, hogy az élet definíciója folyamatosan változik, ahogy egyre jobban megértjük és manipuláljuk a genetikai kódot. Venter elmondása szerint a géneket, mint „DNS-alapú szoftvert” kezelik, és ennek mélyebb megértése által jobban megérthetjük az élet lényegét.
A szintetikus biológia egy gyorsan fejlődő tudományterület, és egyre közelebb kerülünk ahhoz, hogy olyan életformákat hozzunk létre, amelyek nemcsak tudományos felfedezésekhez, hanem gyakorlati alkalmazásokhoz is elvezethetnek. Bár az út hosszú, és a folyamat lassú, a kutatók újabb és újabb áttöréseket érnek el, amelyek alapvetően formálhatják az élet tudományát és jövőbeli alkalmazását.
Ezeket a cikkeket is érdemes elolvasni:
6-10 fokkal eltolódtak a légköri folyók, komoly időjárásváltozásra számíthatunk
M-törpe: Az univerzum leggyakoribb csillagjai körül mégis lehetséges az élet kialakulása
