خلق اولین جاندار جهان با کد ژنتیکی دارای اطلاعات مصنوعی

به گزارش خبرگزاری مهر، این شیوه می تواند احتمال خلق ویژگی های جدید را در طیف گسترده ای از حیوانات و جانداران افزایش داده و عملی تر سازد. دانشمندان با استفاده از این شیوه می توانند کنترل اتم به اتم مولکولهای بدن موجودات زنده را در دست داشته باشند.

محققان در لابراتوار بیولوژی مولکولی انجمن مطالعات پزشکی در کمبریج کد ژنتیکی نوعی کرم را که تنها یک میلیمتر است و بدن شفاف آن از هزار سلول تشکیل شده را تغییر دادند. آنچه در این کرمهای جدید نسبت به نوع اصلی متفاوت است، کدهای ژنتیکی این جانداران است زیرا این کدها به گونه ای افزایش و تغییر یافته اند تا مولکولهای زیستی خلق کنند که در جهان طبیعی شناخته شده نیستند.

ژنها الگوی DNA هایی هستند که به ارگانیزمهای زیستی امکان می دهند عوامل زیستی خود، مولکولهای پروتئین را از آمینو اسیدها بسازند اما محققان ساختار ژنتیکی این کرمها را به گونه ای تغییر دادند که بدن آنها شامل آمینو اسید نوع 21 شود، پدیده ای که در طبیعت یافت نمی شود.

به این شکل می توان پروتئینهای سازنده بدن این جاندار را به شکلی خلق کرد که کاملا تحت کنترل محققان باشند. DNA از رشته هایی از قطعات ساده تر به نام آمینو اسیدها ساخته شده که متناسب با نوع ترکیبی که دارند، پروتئنیهای مختلفی تولید می کنند که جانداران برای ادامه بقا به آنها نیازمندند.

در میان تمامی ارگانیزمهای موجود در طبیعت تنها 20 نوع آمینو اسید وجود دارد اما تفاوت در نوع ترکیب آنها منجر به ایجاد ده ها هزار نوع پروتئین شده است. با این همه دانشمندان آمینو اسید نوع 21 را در کرمها ایجاد کردند. این اولین باری است که آمینو اسید دست ساز بشر در DNA یک جاندار وارد می شود.

این تکنیک بر اساس تکنیکی دیگر که ده ها سال پیش در موسسه تحقیقاتی "اسکریپ" توسط محققان انجام گرفته بود، ارائه شده است. با این همه در آن زمان محققان تنها توانستند آمینو اسید مصنوعی را به DNA باکتری ای-کولای و نه یک حیوان کامل معرفی کنند. 

کدهای ژنتیکی از چهار بخش DNA تشکیل شده اند که با حروف A, C, G و T شناخته می شوند، ماشین ژنتیکی DNA را در ساختارهایی سه حرفی می خواند که این سه حرفی ها نشان دهنده قطعه های آمینو اسیدی است که پروتئینهای جانداران را ایجاد می کنند.

محققان در مطالعه جدید خود نشان دادند چگونه می توان یکی از این سه حرف را به گونه ای باز-تعیین کرد که سلولها بتوانند آن را به عنوان دستور العملی برای ترکیب کردن آمینو اسید غیر طبیعی با آمینو اسیدهای طبیعی به کار بگیرند.

بر اساس گزارش بی بی سی، نوع پروتئینهایی که در اثر ایجاد آمینو اسید نوع 21 در بدن کرمها ایجاد شد، پروتئینهای فلورسنت بودند که در زیر نور فرابنفش به رنگ سرخ می درخشیدند. برای عملی شدن این شیوه، پروتئین باید در تمامی سلولهای بدن جاندار تکرار می شد تا بدن کرم در زیر نور فرابنفش به شکل کامل بدرخشد.