Naučnici su kreirali prvi genetički modifikovan mikrob koji može da preživi jedino u prisustvu veštački stvorenih jedinjenja.
Od svih zabrinjavajućih pitanja u vezi sa korišćenjem genetički modifikovanih organizama (GMO), jedno od legitimnih odnosi se na pretnju od zagađenja prirode. Od superkorova koji su otporni na herbicide, do kontaminacije hrane genetički modifikovanim sastojcima ‒ mnogi primeri su pokazali da je teško potpuno obuzdati tehnologiju. Međutim, ukoliko genetička modifikacija ne može da se zadrži u kutiji, može se držati na povocu.
Dva rada objavljena u časopisu „Nejčer" predstavljaju način kako se to može uraditi. Opisane tehnike zaista mogu da umanje zabrinutost zbog zagađenja prirode genetički modifikovanim organizmima.
Naime, istraživači koji su proizveli GMO učinili su ga zavisnim od kreiranog nutrijenta i time stvorili njegovu slabu tačku ili Ahilovu petu. Ukoliko se nutrijent eliminiše, ili se organizam proširi u sredinu u kojoj taj hranljivi sastojak nije dostupan, organizam prosto ne može da preživi. Jednostavno, ako se uzica previše zategne ‒ pretvoriće se u omču.
Iz potrebe da se poboljša bezbednost okoline pri upotrebi genetički modifikovanih organizama, naučnici su kreirali prvi GM mikrob koji može da preživi jedino u prisustvu veštački stvorenih jedinjenja koja se ne mogu naći u prirodi.
Rad predstavlja veliki korak ka stvaranju genetički modifikovanih životnih oblika koji su „podešeni" tako da mogu da obave važne poslove, nakon čega nestaju bez traga.
Već sada se mnogo GM mikroba koristi za pravljenje raznih hemikalija, lekova i mlečnih proizvoda, ali novi organizmi mogu da budu dovoljno bezbedni za korišćenje na otvorenom. Tako bi, na primer, mogli da očiste naftne mrlje ili da razgrade toksične hemikalije na kontaminiranoj zemlji. Drugi mikrobi, zasnovani na istoj proceduri, mogli bi da uđu u sastav napitaka, kao probiotici, i pomognu u lečenju bolesti. Naučnici sa Harvarda i Jejla izmenili su čitav genom mikroba ešerihije koli (Escherichia coli) kako bi postao otporan na viruse i oslanjao se na kreirane amino-kiseline radi preživljavanja. Amino-kiseline grade blokove proteina koji su potrebni organizmima za život i razmnožavanje.
Nove mikrobe istraživači nazivaju „genetički rekodirani organizmi" ili GRO, jer imaju novu vrstu genetičkog koda koji osigurava to da se mogu razvijati jedino kada se hrane sintetičkim amino-kiselinama.
SYNTHETIC AMINO ACID ENABLES SAFE NEW BIOTECHNOLOGY SOLUTIONS
Navedeno istraživanje predstavlja elegantan korak napred na sve većem polju sintetičke biologije. U prvom radu, dr Faren Ajzaks, docent molekularne, ćelijske i razvojne biologije, i njegove kolege sa Univerziteta Jejl opisuju kako su proizveli razne genetički modifikovane organizme čiji je opstanak kontrolisan genima koji su sada zavisni od sintetičkih amino-kiselina. U drugoj studiji, prof. dr Džordž M. Čerč, genetičar sa Medicinskog fakulteta Harvard, redizajnirao je sa svojim timom esencijalne enzime, biološke katalizatore u genetički modifikovanim organizmima, da bi metabolički bili zavisni od sintetičkih amino-kiselina. Modifikacije su urađene na celom genomu kako bi se otežalo izbacivanje izmenjenih sekvenci.
U laboratorijskim testiranjima Čerčov tim je uzgojio gotovo trilion modifikovanih bakterija E. coli i otkrio da nijedna nije evoluirala do tog stepena da može preživeti bez sintetičke amino-kiseline. Testovi u Ajzaksovoj laboratoriji obuhvatali su sto milijardi „novokreiranih bakterija" sa istim rezultatom. Druge izmene učinile su ih otpornim na viruse koji napadaju bakterije, pa su imale neku vrstu „ugrađene odbrane" od infekcija koje bi mogle da spreče fermentaciju i druge industrijske procese oslonjene na zdrave mikrobe. Da bi se širili, virusima je potrebno da „otmu" ćelijsku molekularnu mašineriju, ali genetičke promene u E. coli izuzetno su otežale taj posao za najmanje dva virusa.
Čerč je sa kolegama takođe razvio procedure koje sprečavaju GM mikrobe da se šire posle prosipanja, curenja ili namerne upotrebe u nekontrolisanim uslovima.
U oba slučaja organizmi ne mogu da koriste alternativne nutrijente kao zamenu kada nema sintetičkih amino-kiselina, a zahvaljujući višestrukim mestima genetičke modifikacije izgleda da su otporni na mutacije koje poboljšavaju njihovo preživljavanje u nekontrolisanim uslovima, to jest divljini. U teoriji, te osobine čine kontrolu GMO efikasnijom od postojećih tehnika. Istraživači oba tima radili su sa bakterijama, ali nema razloga da se opisane tehnike i postupak ne primenjuju za stvaranje kompleksnijih, višećelijskih organizama, uključujući biljke.
RECODED ORGANISMS ENGINEERED TO DEPEND ON SYNTHETIC AMINO ACIDS
Milica Momčilović Izvor: RTS
Ilustracija: Jennifer Hinkle Obrada: Portal Prviprvinaskali.com
Komentara: 0