นักชีววิทยาหวังว่าวันหนึ่งจะมีชีวิตขึ้นมาตั้งแต่เริ่มต้นบอกว่าพวกเขาอยู่ใกล้กับเป้าหมายของพวกเขาหลังจากการปลูกถ่ายสารพันธุกรรมที่ประสบความสำเร็จจากสายพันธุ์จุลินทรีย์ตัวหนึ่งเข้าสู่ร่างกายของเซลล์ของอีกชนิดหนึ่ง
ภายนอกแบคทีเรียใหม่ดูเหมือนกับจุลินทรีย์ที่เป็นเพื่อน แต่ภายในนั้นมี DNA และโปรตีนจากต่างประเทศ
“ มันเทียบเท่ากับการแปลงคอมพิวเตอร์ Macintosh เป็นพีซีโดยการใส่ซอฟต์แวร์ชิ้นใหม่” J. Craig Venter สมาชิกทีมการศึกษากล่าวซึ่งเป็นผู้นำของ J. Craig Venter Institute ในรัฐแมรี่แลนด์ซึ่งมีการวิจัย Venter เป็นที่รู้จักในฐานะคนที่ตั้ง บริษัท ของเขาเองและวิ่งไปตามความพยายามของรัฐบาลในการจัดลำดับจีโนมมนุษย์แรกอย่างเต็มที่
ทีมกล่าวว่าความสำเร็จของพวกเขาโดยมีรายละเอียดในวารสารฉบับวันที่ 29 มิถุนายนศาสตร์ทำเครื่องหมายขั้นตอนสำคัญในการสร้างชีวิตเทียมกับมนุษย์ที่สร้างขึ้นมาจีโนม- จีโนมเป็นชุดดีเอ็นเอที่สมบูรณ์สำหรับสิ่งมีชีวิตและให้คำแนะนำที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อชีวิต
ตัวฉกร่างกายจุลินทรีย์
นักวิทยาศาสตร์ได้ถ่ายโอนจีโนมบางส่วนและทั้งหมดระหว่างเซลล์มาหลายปีแล้ว แต่การปลูกถ่ายดังกล่าวมักเกี่ยวข้องกับเซลล์จากสิ่งมีชีวิต“ ยูคาริโอต” ระดับสูงกว่าซึ่ง DNA รวมเข้าด้วยกันเป็นโครโมโซมขนาดกะทัดรัดซึ่งอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์
ในทางตรงกันข้ามการศึกษาใหม่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอน DNA บริสุทธิ์จากสิ่งมีชีวิต "prokaryotic" ที่ง่ายกว่าโดยไม่มีโปรตีนที่มาพร้อมกับโครงสร้างของเซลล์ หากการทดลองล้มเหลวก็จะแนะนำว่า DNA ด้วยตัวเองไม่เพียงพอที่จะควบคุมเครื่องจักรมือถือของเซลล์อื่นอย่างสมบูรณ์
“ หากมีโปรตีนเสริมที่สำคัญที่จำเป็นในการบูตโครโมโซมในเซลล์ใหม่มันจะเป็นอุปสรรคใหญ่ในสนามของจีโนมสังเคราะห์” Venter อธิบาย“ เพราะมันต้องใช้เวลานานในการจัดเรียงโปรตีนเหล่านั้นรู้ว่าตัวใดที่เกี่ยวข้อง
นักวิจัยถ่ายโอนจีโนมของเชื้อโรคแพะmycoplasma mycoides- ออกแบบทางพันธุกรรมให้ทนต่อยาปฏิชีวนะ - ในเซลล์ของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดM. capricolum-
เริ่มแรกM. capricolumแบคทีเรียมีจีโนมสองตัว: ของตัวเองและของM. Mycoides- แต่หลังจากที่เซลล์แบ่งออกเป็นเซลล์ลูกสาวหนึ่งคนสืบทอดจีโนมหนึ่งและอีกเซลล์หนึ่งได้รับจีโนมต่างประเทศ ประชากรทั้งสองถูกสัมผัสกับยาปฏิชีวนะเหลือเพียงไฮบริดแบคทีเรียมีชีวิตอยู่.
มาทำอีกครั้ง
นักวิจัยไม่แน่ใจว่าผลลัพธ์ของพวกเขาสามารถทำซ้ำกับเซลล์ยูคาริโอตได้หรือไม่ “ ลางสังหรณ์ของเราคือเราสามารถทำให้มันทำงานได้สำหรับระบบอื่น ๆ ” Clyde Hutchinson III สมาชิกในทีมศึกษากล่าว “ แต่ในทางกลับกันคุณสามารถนึกถึงอุปสรรคมากมาย”
สำหรับสิ่งหนึ่งที่แบคทีเรียทั้งสองชนิดที่ใช้ในการศึกษาไม่มีผนังเซลล์ซึ่งสามารถปิดกั้นการดูดซึม DNA นอกจากนี้เซลล์จำนวนมากยังมีเอนไซม์ จำกัด ที่กำหนดเป้าหมายและเพิ่ม DNA มนุษย์ต่างดาว แต่แบคทีเรียทั้งสองชนิดที่ใช้ในการศึกษามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดจนเอนไซม์ จำกัด ของพวกเขาปฏิบัติต่อ DNA ของอีกฝ่ายเป็นของตัวเอง
เซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อาจไม่ให้อภัย “ สำหรับการเพิ่ม DNA ต่างประเทศให้กับแบคทีเรียแต่ละประเภทที่ไม่ซ้ำกันการทำความเข้าใจระบบ จำกัด เพื่อเอาชนะสิ่งเหล่านั้นจะต้องสำเร็จสำหรับแต่ละประเภทเซลล์ที่ไม่ซ้ำกัน” Venter กล่าว“ ไม่มีสูตรสากลสำหรับการทำเช่นนี้”
ประโยชน์ที่ไม่ชัดเจน
ทีมงานของ Venter มุ่งมั่นที่จะสร้างสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ด้วยยีนขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับชีวิต สิ่งนี้สามารถช่วยตอบคำถามว่าชีวิตคืออะไรพวกเขาพูดและสามารถเพิ่มยีนเพิ่มเติมลงในจีโนมกระดูกเปลือยเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่ปรับแต่งได้ด้วยทักษะพิเศษเช่นการทำเชื้อเพลิงชีวภาพจากวัตถุดิบ
แต่ George Church นักชีววิทยาสังเคราะห์ชั้นนำของ Harvard University ตั้งคำถามถึงผลกระทบที่การค้นพบใหม่จะมีในสนาม “ ฉันคิดว่ามันไม่ชัดเจนว่ามันสำคัญมาก” คริสตจักรบอกLiveScience- “ ชีววิทยาสังเคราะห์เป็นสนามที่มีชีวิตชีวาและกระตือรือร้นมาก แต่แทบจะไม่มีใครในมันใช้ mycoplasm”
คริสตจักรยังตั้งคำถามเกี่ยวกับวิธีการที่เรียบง่ายของทีม Venter ใช้เพื่อสร้างรูปแบบการสังเคราะห์
“ เล็กไม่ดีกว่าเสมอไปถ้าฉันให้คุณเลือกระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยและคอมพิวเตอร์โบราณมันเป็นเกมง่ายๆ” โบสถ์กล่าว “ คุณต้องมีข้อแก้ตัวที่ดีจริงๆที่จะย้อนกลับไปยังสิ่งที่ซับซ้อนน้อยกว่ามันไม่ชัดเจนและพวกเขาทำให้มันฟังดูเหมือนชัดเจน”
“ เกือบจะไม่มีใครมีความต้องการที่จีโนมทั้งหมดเป็นสีใหม่” คริสตจักรกล่าวเสริม “ โดยปกติแล้วพวกเขากำลังเปลี่ยนเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยเช่นหนึ่งเปอร์เซ็นต์หรือน้อยกว่าและถ้าคุณสามารถเปลี่ยนได้หนึ่งเปอร์เซ็นต์ทำไมต้องยุ่งกับอีก 99 เปอร์เซ็นต์? มันต้องเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น”
- โลกที่มองไม่เห็น: ทั้งหมดเกี่ยวกับจุลินทรีย์
- ยีน: คู่มือการสอนเพื่อชีวิต
- ทำให้ชีวิตตั้งแต่เริ่มต้น
