Ιαν 14 2009

Άρθρα του/της ΑΡΓΥΡΗ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑΔΟΥ

Εκδοχή ζωής σε δοκιμαστικό σωλήνα

central_13_01_09.jpg

  • Πρώτο βήμα δημιουργίας ζωής στο εργαστήριο!
  • Η δημιουργία τεχνητού RNA (ριβονουκλεϊκό οξύ), αδελφού μορίου του DNA, το οποίο εμφανίζει μέσα στον εργαστηριακό σωλήνα τη βασική ιδιότητα της ζωής, την αυτοαναπαραγωγή, είναι το τελευταίο θεαματικό βήμα της γενετικής επιστήμης.
  • Η ανακάλυψη έγινε στο Ινστιτούτο Ερευνών Scripps της Καλιφόρνιας.

Όπως αναφέρουν στις ιστοσελίδες τους τα επιστημονικά περιοδικά ?Live Science? και ?New Scientist?, η ανακάλυψη έγινε στο Ινστιτούτο Ερευνών Scripps της Καλιφόρνιας από ερευνητική ομάδα υπό το βιοχημικό Τζέραλντ Τζόις. Όπως επισημαίνεται, στην εποχή μας το μόριο του DNA, το «λογισμικό της ζωής», μεταφέρει τη γενετική αλληλουχία των εξελιγμένων οργανισμών (δηλαδή τις πληροφορίες και το σχέδιο για την ανάπτυξή τους), ενώ το RNA εξαρτάται από το τελευταίο, για να επιτελέσει τις λειτουργίες του, όπως τη δημιουργία των πρωτεϊνών. Όμως οι περισσότεροι επιστήμονες εκτιμούν πλέον ότι η αρχική μορφή της ζωής εμφανίσθηκε και αποθήκευσε τις πληροφορίες της στο RNA και όχι στο DNA, το οποίο ακολούθησε αργότερα, καθώς τα μόρια RNA (που μπορούν να λειτουργήσουν τόσο ως γονίδια όσο και ως ένζυμα) είναι σε θέση να αποτελέσουν καταλύτες για τις χημικές αντιδράσεις που οδήγησαν στη ζωή. Άρα το RNA εκτιμάται ότι ήταν το αρχικό μόριο της ζωής. Ποτέ μέχρι τώρα δεν είχε δειχθεί σε κάποιο εργαστήριο ότι τα μόρια του RNA μπορούσαν μόνα τους, χωρίς οποιαδήποτε βοήθεια, να αναπαραχθούν. Αντί να αρχίσει με ριβοένζυμα (καταλυτικό RNA), που βρίσκονται ήδη σε άλλους οργανισμούς, η ομάδα του Τζόις στο ινστιτούτο Scripps δημιούργησε το δικό της μόριο RNA, με την ονομασία R3C, τελείως από το μηδέν. Το μόριο αυτό κατόρθωσε να εκτελέσει μια απλή αλλά κρίσιμη για τη ζωή λειτουργία: να συνδέσει μεταξύ τους δύο μικρότερα μόρια RNA, ώστε να δημιουργήσει ένα αντίγραφο του εαυτού του. Μέσα από εργαστηριακές βελτιώσεις, οι επιστήμονες πέτυχαν το συγκεκριμένο μόριο να αυτοαναπαράγεται ταχύτερα, αν και αυτό δεν σημαίνει ότι απέκτησε ζωή. Το «ανάγκασαν» επίσης να εξελιχθεί μέσω μιας μορφής φυσικής επιλογής, δημιουργώντας διάφορες παραλλαγές του μορίου, από τις οποίες επικράτησε αυτή που αυτοαναπαραγόταν ταχύτερα. Το σύστημα, σύμφωνα με τους ερευνητές, μπορεί να κρατήσει τη μοριακή πληροφορία (ένα είδος κληρονομικότητας) και ταυτόχρονα να παράγει ποικιλίες (μεταλλάξεις) του εαυτού του (ένα είδος δαρβινικής εξέλιξης). Φυσικά, όπως παραδέχτηκε ο Τζόις, τα μόρια αυτά δεν μπορούν να χαρακτηρισθούν ζωντανά απλώς επειδή μπορούν να αυτοαναπαραχθούν καλύτερα σε σχέση με τα άλλα μόρια γύρω τους, όμως έχουν ορισμένες από τις ιδιότητες της ζωής. Η αναπαραγωγή ίσως είναι η ισχυρότερη βιολογική ορμή, όμως ακόμη και οι απλούστεροι οργανισμοί στον πλανήτη επιδεικνύουν σαφώς πιο πολύπλοκες λειτουργίες.

Του Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη, ομότιμου καθηγητή Γενετικής ΑΠΘ

Είναι πολύ σημαντικό επειδή μιλάμε για δημιουργία ζωής, έστω και σε εισαγωγικά, στο εργαστήριο. Μέχρι τώρα γνωρίζαμε ότι οι πληροφορίες της ζωής εμπεριέχονται στο DNA μας. Το DNA έχει την ικανότητα να αυτοαναπαράγεται, να μεταλλάσσεται, και να δίνει μέσω του RNA τις πληροφορίες για τη βιοσύνθεση πρωτεϊνών, των απαραίτητων συστατικών για τη ζωή μας. Οι επιστήμονες στο εργαστήριο της Καλιφόρνιας μπόρεσαν να συνθέσουν, όχι πλέον DNA, ούτε καν RNA από το DNA, αλλά RNA στο εργαστήριο από νουκλεοτίδια, τα δομικά συστατικά του DNA και του RNA. Το πιο σημαντικό είναι ότι αυτό το τεχνητό μόριο του RΝΑ έχει την ικανότητα να αυτοδιπλασιάζεται και ταυτόχρονα να λειτουργεί ως καταλύτης και να συναρμολογεί το ένα το άλλο. Δηλαδή μπόρεσαν να δημιουργήσουν τεχνητό RNA το οποίο έχει τις κληρονομικές πληροφορίες, τις πολλαπλασιάζει, έχει την ικανότητα επίσης να εξελιχθεί, που είναι πάρα πολύ σημαντικό, και μάλιστα στο εργαστήριο επικράτησαν οι μορφές οι οποίες πολλαπλασιάζονται γρηγορότερα. Είναι ένα σημαντικό βήμα για να εξηγηθεί το πώς προήλθε η ζωή πάνω στον πλανήτη. Το επόμενο πιο σημαντικό βήμα, που πιστεύω ότι διερευνούν πάρα πολλοί επιστήμονες, είναι να αποκωδικοποιήσουν και το τρίτο σκέλος της εξίσωσης ?DNA δίνει RNA και αυτό δίνει πρωτεΐνη?, να μπορέσουν να δημιουργήσουν πρωτεΐνες που θα έχουν την ικανότητα να αυτοδιπλασιάζονται και να είναι φορείς κληρονομικών συστατικών και να δίνουν RNA ή DNA. Τότε ίσως λυθεί το μυστήριο της προέλευσης της ζωής πάνω στον πλανήτη.

Δεν υπάρχουν ακόμη σχόλια




Σχόλια (RSS)

Αφήστε μια απάντηση