ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ КЛЕТКИ

В поисках красивых и оригинальных украшений Вы изучили ассортимент бессчетного числа интернет-магазинов, раз за разом вбивая в поисковую строку Бижутерия, но так и не смогли найти то, что стало бы материальным доказательством ваших искренних чувств по отношению к той единственной и неповторимой девушки, которая завладела вашим сердцем. Советую Вам не тратить попусту свое драгоценное время и посетить сайт www.top-ledi.ru, где представлено большое количество украшений, среди которых точно найдется то, что не оставит вашу возлюбленную равнодушной.


ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ КЛЕТКИ

 

В настоящее время вопрос о создании искусственной клетки уже рассматривается в практической плоскости, а соответствующие проекты щедро финансируются в надежде на будущую прибыль. Предполагается, что искусственные клетки могут помочь в создании новых лекарств и технических материалов, а также в решении проблем энергетики (производство биотоплива) и экологии (утилизация отходов). Появились даже такие понятия как «синтетическая геномика» и «синтетическая биология».

Основателем синтетической геномики является Крейг Вентер — тот самый, в чьей фирме Celera Genomics расшифровали первый геном человека — геном самого Вентера. А сейчас в Институте Вентера (J. Craig Venter Institute) решают задачу создания искусственного организма. К настоящему времени сотрудники института трансплантировали ДНК из одной бактериальной клетки в другую, уничтожив ДНК бактерии-реципиента. Было показано, что трансплантация всего генома привела к тому, что реципиент приобрел все признаки, определяемые геномом донора (Lartigue et al., 2007). А буквально в этом году ими опубликовано сообщение о химическом синтезе полного генома М. genitalium — более 500 тыс. п.о. (Gibson et al., 2008). Пока еще не проверено, действительно ли этот геном является биологически функциональным, но синтетическая часть работы завершена. Это достижение интересно не просто тем, что поставлен рекорд синтеза длинной ДНК, но также и тем, что теперь становится возможным проектировать искусственные геномы, абсолютно новые, их синтезировать и таким образом лепить организм по своему собственному усмотрению.

Идеологами синтетической биологии являются Энтони Форстер (Anthony С. Forster) и Джордж Черч (George М. Church). Они определили список из 151 гена для всех белков и РНК, которые, как они считают, необходимы, чтобы происходила полноценная экспрессия генома. Они также определили группы белков, которые отвечают за разные стадии экспрессии генома: от синтеза РНК до посттрансляционной модификации белков. По мнению авторов, можно взять смесь этих компонентов; добавить туда ДНК, которая будет программировать синтез новых копий мРНК и, соответственно, белков; загрузить этими компонентами липосомы, и тогда система начнет самовоспроизводиться — репродуцироваться (Forster, Church, 2006, 2007). В случае успеха это привело бы к сборке живой клетки из ее компонентов. В принципе, на этом можно было бы завершить мое выступление, потому что есть люди, которые считают: «Да, ответ положительный: собрать клетку из ее компонентов можно».

Однако здесь есть одна проблема, на мой взгляд, существенная. Форстер и Черч забыли про одну вещь. В свой список они не включили белки, которые отвечают за синтез липидов, за построение мембраны. Они не учли того, что в мембране должны быть системы транспорта, которые отвечают за связь клетки с окружающей средой. А это проблема серьезная и до сих пор, как следует из научной литературы, она не решена.

 

 

НЕОБХОДИМОСТЬ КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИИ

 

Действительно ли нужна мембрана? Почему нельзя все компоненты сгрузить в пробирку? Почему это не клетка? В принципе, отдельные этапы экспрессии генома так и осуществляют — в пробирке (in vitro) происходят и синтез ДНК, и синтез РНК на ДНК, и трансляция РНК в белок. Будет ли это клетка или нет?

В этой аудитории много специалистов, которые имеют свое представление о том, что такое клетка и как ее определить. Как мне кажется, главный признак клетки и ее отличие от просто порции биохимического раствора — это то, что клетка должна быть способной к эволюции. Если бы клетка не могла эволюционировать, не могла развиваться и не было бы отбора в направлении улучшения ее признаков, то никогда бы не возник такой сложный организм как человек. Конечно, такой вывод можно сделать лишь при допущении, что жизнь произошла естественным путем. А для того, чтобы шла эволюция, необходима компартментализация — обособление клетки от окружающей среды. В связи с этим приведу цитаты трех классиков.

Первый из них — это Уолтер Гилберт (Walter Gilbert), который, собственно говоря, и является автором идеи мира РН К, сформулированной им в 1986 г. в журнале Nature (Gilbert, 1986). Гилберт считает, что компартментализация необходима, чтобы привязать ген к его продукту. Поскольку отбор происходит, естественно, по свойствам продукта экспрессии гена, а наследуется собственно ген, то продукт и ген должны всегда быть вместе, иначе эволюция невозможна (Gilbert, de Souza, 1999).

Александр Сергеевич Спирин считает, что в отсутствие сегрегации молекул невозможно избирательное размножение улучшенных вариантов, возникающих путем мутаций или рекомбинаций, так как одинаково хорошо размножаются все молекулы, содержащиеся в бульоне. То есть сегрегация нужна, чтобы как-то отличать хорошее от плохого (Спирин, 2005).

Джек Шостак (Jack W. Szostak) приводит такой аргумент. Если возникнет мутантная репликаза, обладающая улучшенной каталитической активностью и точностью, то она будет лучше реплицировать другие — худшие — репликазы, но себя реплицировать не сможет. И даже если она будет реплицирована другой репликазой, то ее дочерние молекулы «разбегутся» и не смогут помочь друг другу (Szostak, 1999).

Можно привести еще много разных аргументов, почему надо отделять, индивидуализировать, обособлять этот компартмент (клетку) от окружающей среды, но думаю, что этого достаточно.

 

 


КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ В ЛИПОСОМАХ >>


Найти на unnatural: ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ КЛЕТКИ
Автор: admin | 11 Ноябрь 2011 | 653 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100