Weird Engineered Organism Heeft 6-Letter Dna

{h1}

Wetenschappers hebben een bacterie ontwikkeld waarvan het genetische materiaal een toegevoegd paar 'letters' of bases van dna bevat, die niet in de natuur voorkomen.

Het eerste rapport van een bacterie waarvan het genoom door de mens gemaakte DNA-bouwstenen bevat, opent de deur voor op maat gemaakte organismen die kunnen worden gebruikt om nieuwe geneesmiddelen en andere producten te produceren.

Alle levende wezens hebben een DNA "alfabet" van slechts vier letters, die instructies coderen voor de eiwitten die de meeste belangrijke taken in cellen uitvoeren. Maar het uitbreiden van dat alfabet met kunstmatige letters kan organismen de mogelijkheid geven om nieuwe eiwitten te produceren die nog nooit eerder in de natuur zijn gezien.

Het door de mens gemaakte DNA kan worden gebruikt voor alles van de vervaardiging van nieuwe medicijnen en vaccins tot forensisch onderzoek, zeggen onderzoekers.

"Wat we hebben gedaan is het opslaan van meer informatie in het DNA van een levende cel", zegt onderzoeksleider Floyd Romesberg, chemisch bioloog bij The Scripps Research Institute in La Jolla, Californië, tegen WordsSideKick.com. Toch blijven er nog veel stappen over voordat Romesberg en zijn collega's cellen kunnen krijgen om kunstmatige eiwitten te produceren. [Biomimicry: 7 slimme technologieën geïnspireerd door de natuur]

DNA-alfabet

Het vakgebied van de synthetische biologie bestaat uit knutselen met DNA om organismen te creëren die in staat zijn tot nieuwe functies in de geneeskunde, energie en andere gebieden.

Het DNA-alfabet bestaat uit vier letters of basen: adenine, thymine, guanine en cytosine (A, T, G en C). Adenine paren met thymine en guanine paren met cytosine. RNA is een genetisch materiaal dat lijkt op DNA, behalve dat het een andere chemische hoofdketen heeft en de basisthymine vervangt door uracil (U).

Levende dingen vertalen DNA in eiwitten via een reeks stappen. Ten eerste transcriberen enzymen het DNA in RNA. Vervolgens vertalen structuren ribosomen het RNA in eiwitten, die zijn opgebouwd uit strengen van moleculen die aminozuren worden genoemd.

Uiteindelijk willen de onderzoekers organismen creëren die kunstmatige eiwitten kunnen produceren. Maar eerst moeten ze aantonen dat het DNA dat de door de mens gemaakte letters bevat, in RNA kan worden getranscribeerd en dat dit RNA in eiwitten kan worden omgezet.

In de studie creëerden Romesberg en zijn team een ​​nieuw paar DNA-letters dat niet in de natuur werd gevonden en plaatste het paar in cellen van Escherichia coli bacteriën. Het DNA in de cellen krijgen is niet gemakkelijk, maar de onderzoekers waren in staat om het te doen door middel van een transporter, een eiwit dat materialen over celmembranen beweegt.

Onderzoekers hebben het genetische alfabet uitgebreid van vier letters, of bases, naar zes, waardoor het aantal eiwitten enorm is toegenomen.

Onderzoekers hebben het genetische alfabet uitgebreid van vier letters, of bases, naar zes, waardoor het aantal eiwitten enorm is toegenomen.

Krediet: Synthorx

In de cellen werd het door de mens gemaakte DNA in een plasmide gesplitst, een rond stuk DNA dat in bacteriën wordt aangetroffen. De plasmiden repliceerden, zonder het vreemde DNA te verwerpen of de groei van de cellen te beïnvloeden, rapporteerden de onderzoekers.

Nu de wetenschappers hebben aangetoond dat een organisme kunstmatige DNA-letters in zijn genoom kan opnemen, zal de volgende stap zijn om te laten zien dat het DNA kan worden omgezet in nieuwe eiwitten, die kunnen worden gebruikt om betere medicijnen te produceren.

Op maat gemaakte medicijnen

Eiwitten zijn een belangrijk nieuw type medicijn geworden, omdat cellen het werk van het maken ervan kunnen doen en omdat moleculaire biologietechnieken kunnen worden gebruikt om eiwitten te helpen evolueren naar gewenste eigenschappen, zei Romesberg. Maar eiwitten zijn beperkt tot slechts 20 bouwstenen, ook wel bekend als aminozuren.

"Vergelijk dit met een medicinale chemicus, die een veel grotere diversiteit aan structuren onderzoekt in de kleinmoleculige geneesmiddelen die ze synthetiseren," zei Romesberg. "We hopen het beste van zowel kleine als farmaceutische geneesmiddelen te kunnen combineren."

Het onderzoek baant de weg voor 'designer'-organismen met op maat gemaakte genomen die in staat zijn om nuttige taken uit te voeren, zoals het maken van medicijnen. Reeds hebben onderzoekers de eerste "synthetische organismen" - kunstmatige bacteriën en gisten - gecreëerd die door de mens gemaakte DNA-sequenties in hun genomen hebben.

De onderzoekers werken nu aan uitbreiding van het DNA-alfabet van gistcellen en hopen uiteindelijk hetzelfde te doen voor zoogdiercellen, die eigenschappen hebben die hen beter maken bij het produceren van eiwitgeneesmiddelen. Het uitbreiden van het genetische alfabet van een volledig meercellig organisme zoals een mens zou echter niet mogelijk zijn met de huidige techniek, omdat de kunstmatige letters direct in elke cel moeten worden ingevoegd, zei Romesberg.

Opmerking van de uitgever: Dit artikel is geüpdatet om 15.15 uur ET 8 mei om een ​​typfout te corrigeren. RNA wordt vertaald in eiwitten, niet in DNA.

Volg Tanya Lewis op tjilpen en Google+. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR.




Onderzoek


10 Nobelprijswinnaars Wiens Werk De Wereld Veranderde
10 Nobelprijswinnaars Wiens Werk De Wereld Veranderde

Eerste Menselijke Geest-Meld Gecreëerd
Eerste Menselijke Geest-Meld Gecreëerd

Science Nieuws


Waarom Is Er Een Trein Gevuld Met Mensenachtervoer Buiten Deze Alabama-Stad?
Waarom Is Er Een Trein Gevuld Met Mensenachtervoer Buiten Deze Alabama-Stad?

Moeten Placebos Worden Gebruikt Om Patiënten Te 'Behandelen'?
Moeten Placebos Worden Gebruikt Om Patiënten Te 'Behandelen'?

3,5-Miljard-Jaar Oude Fossiele Microbiële Gemeenschap Gevonden
3,5-Miljard-Jaar Oude Fossiele Microbiële Gemeenschap Gevonden

Pijn In De Onderrug: Oorzaken, Verlichting En Behandeling
Pijn In De Onderrug: Oorzaken, Verlichting En Behandeling

Deep Blue Vs. Garry Kasparov: 20Ste Verjaardag Van Epic Chess Match
Deep Blue Vs. Garry Kasparov: 20Ste Verjaardag Van Epic Chess Match


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com