Makhluk hidup pertama dengan DNA 'alien' yang dibuat di lab: Sekarang kita secara resmi berperan sebagai Tuhan

DNA alien, ha ha ha

Ilmuwan telah berhasil menciptakan organisme pertama dengan DNA “alien”. Dalam DNA normal, yang dapat ditemukan di dalam gen setiap organisme, untaian kembar dari heliks ganda terikat bersama dengan empat basa, yang dikenal sebagai T, G, A, dan C. Dalam organisme baru ini, para peneliti menambahkan dua basa baru. basa, X dan Y, menciptakan bentuk baru DNA yang (sejauh yang kita ketahui) tidak pernah terjadi setelah miliaran tahun evolusi di Bumi atau di tempat lain di alam semesta. Hebatnya, organisme alien semi-sintetik terus bereproduksi secara normal, melestarikan DNA alien baru selama reproduksi. Di masa depan, terobosan ini akan memungkinkan terciptanya organisme yang sangat disesuaikan - bakteri, hewan, manusia - yang berperilaku aneh dan menakjubkan yang tidak akan pernah diizinkan oleh DNA empat basa biasa.

Tato DNAStudi penting ini, dalam pembuatan 15 tahun, dilakukan oleh para ilmuwan di Scripps Research Institute dan diterbitkan di Nature hari ini (doi: 10.1038 / nature13314 - 'Organisme semi-sintetik dengan alfabet genetik yang diperluas'). Dalam DNA normal, dua untai terpisah terjalin dalam heliks ganda. Untaian ini dihubungkan bersama melalui empat basa berbeda, adenin (A), timin (T), sitosin (C), dan guanin (G). A selalu terikat dengan T, dan C selalu terikat dengan G, menciptakan 'bahasa' yang cukup sederhana dari pasangan basa - ATCGAAATGCC, dll. Gabungkan beberapa lusin pasangan basa bersama-sama dalam untai panjang DNA dan Anda kemudian memiliki agen, yang memberi tahu organisme cara menghasilkan protein tertentu. Jika Anda mengetahui urutan huruf di bawah satu untai heliks, Anda selalu tahu apa itu huruf lainnya. 'Komplementaritas' ini adalah alasan mendasar mengapa heliks DNA dapat dipecah di bagian tengah, dan kemudian separuh lainnya dibuat ulang dengan sempurna. Di sana, saya baru saja menjelaskan dalam sekitar 150 kata, dua proses paling vital bagi semua kehidupan yang kita ketahui.

Dalam studi baru ini, para ilmuwan Scripps menemukan metode memasukkan pasangan basa baru ke dalam DNA e. bakteri coli. Kedua basis baru ini diwakili oleh huruf X dan Y, tetapi bahan kimia sebenarnya adalah 'd5SICS' dan 'dNaM' yang agak samar. Sebelumnya in vitro Penelitian (tabung reaksi) telah menunjukkan bahwa kedua bahan kimia ini kompatibel dengan enzim yang memecah dan menyalin DNA. “Kami bahkan tidak berpikir saat itu bahwa kami dapat pindah ke organisme dengan pasangan basa ini,” kata Denis Malyshev, penulis pertama makalah tersebut. Untungnya, dia salah.



Itu full Nature write-up layak dibaca jika Anda menginginkan detail intinya, tetapi inilah versi singkatnya. Pertama, para ilmuwan merekayasa genetika dan e. bakteri coli memungkinkan bahan kimia baru (d5SICS dan dNaM) melalui membran sel. Kemudian mereka memasukkan plasmid DNA (lingkaran kecil DNA) yang berisi pasangan basa XY tunggal ke dalam bakteri. Selama bahan kimia baru tersedia, bakteri terus bereproduksi secara normal, menyalin dan meneruskan DNA baru, plasmid alien, dan sebagainya. Dalam studi tersebut, proses ini tampaknya berjalan mulus selama hampir seminggu.

DNA sintetis, dengan pasangan basa XY baru

DNA sintetis, dengan pasangan basa XY baru

Untuk saat ini, pasangan basa XY tidak melakukan apa pun; itu hanya ada di sana di DNA, menunggu untuk disalin. Dalam bentuk ini, ini dapat digunakan sebagai penyimpanan data biologis - yang, seperti yang telah kita bahas sebelumnya, dapat menghasilkan ratusan terabyte data disimpan dalam satu gramm sintetis, DNA alien. Floyd Romesberg, yang memimpin penelitian ini, memiliki rencana yang jauh lebih hebat. “Jika Anda membaca buku yang ditulis dengan empat huruf, Anda tidak akan bisa menceritakan banyak cerita menarik,” kata Romesberg. “Jika Anda diberi lebih banyak huruf, Anda dapat menemukan kata-kata baru, Anda dapat menemukan cara baru untuk menggunakan kata-kata itu dan Anda mungkin dapat menceritakan kisah yang lebih menarik.”

Header DNASekarang targetnya adalah menemukan cara untuk mendapatkan DNA alien itu melakukan sesuatu, seperti memproduksi asam amino (dan juga protein) yang tidak ditemukan di alam. Jika Romesberg dan rekannya. dapat memecahkan kacang itu, lalu tiba-tiba menjadi mungkin untuk merekayasa sel yang menghasilkan protein yang menargetkan sel kanker, atau asam amino khusus yang membantu mikroskop fluoresen, atau obat baru / terapi gen yang melakukan hal-hal aneh dan menakjubkan. (Baca:Apa itu transhumanisme, atau, apa artinya menjadi manusia?)

Pada akhirnya, bahkan mungkin untuk membuat organisme yang sepenuhnya sintetik dengan DNA yang mengandung lusinan (atau ratusan) pasangan basa berbeda yang dapat menghasilkan perpustakaan asam amino dan protein yang hampir tak terhingga kompleksnya. Pada titik itu, pada dasarnya kami akan menulis ulang sekitar empat miliar tahun evolusi. Organisme dan makhluk yang akan muncul tidak akan dikenali, dan mampu ... yah, hampir semua hal yang bisa diimpikan oleh seorang maniak berjubah putih.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com