Bacteriile crescuseră, prosperaseră și se multiplicaseră de sute de generații. Cu toate acestea, ele erau diferite de orice altă creatură vie de pe Pământ. Aceste celule sintetice, numite Ec19, au fost primele care au suferit o modificare parțială a unui „liter” de proteină – sau aminoacid.
Toată viața de astăzi se bazează pe un set de 20 de aminoacizi pentru a produce proteine. Unele microorganisme exotice pot folosi 22, dar încă nu s-a descoperit niciunul care să folosească mai puțin. Aminoacizii se leagă ca literele dintr-o carte, formând „propoziții” de proteine coerente care transmit mesaje și efectuează activități în interiorul celulelor. Ștergerea unui aminoacid este asemenea încercării de a scrie fără litera „e”. Textul devine un neant.
Sau oare nu? O echipă de la Universitatea Columbia și colaboratorii săi au eliminat un aminoacid, izoleucina, din ribozomii bacteriei Escherichia coli (E. Coli). Aceste mașini celulare traduc ADN-ul în proteine și sunt printre cele mai complexe structuri din celule.
Ștergerea oricărui aminoacid ar putea fi catastrofală. Dar cu ajutorul inteligenței artificiale, s-a născut Ec19.
„Acesta este un test semnificativ și riguros al consecințelor eliminării izoleucinei din alfabetul unui proteom, deoarece ribozomul este una dintre cele mai complexe și indispensabile mașini macromoleculare ale vieții”, au scris Charles Sanfiorenzo și Kaihang Wang la California Institute of Technology, care nu au fost implicați în studiu.
În ultimul deceniu, oamenii de știință au explorat limitele vieții prin micșorarea genomelor în diverse microorganisme, adăugând aminoacizi sintetici în celulele vii și chiar creând blocuri de construcție pentru „viața oglindă”. Dar s-au rarefiat cu greu cu cei 20 de aminoacizi canonici.
Ec19 rescrie scenariul, dar nu doar din curiozitate științifică. Descoperirile deschid calea pentru ca inteligența artificială să ajute oamenii de știință să proiecteze proteine și celule personalizate cu capacități adăugate pentru utilizare în biotehnologie și medicină. Aceasta ar putea oferi, de asemenea, o privire în cea mai veche formă de viață de pe Pământ.
„Este foarte incitant că este posibil”, a declarat Julius Fredens de la Universitatea Națională din Singapore, care nu a fost implicat în cercetare, pentru Nature.
Viața are propria sa limbă. Cele patru litere moleculare ale ADN-ului – A, T, C, G – codifică planul genetic. Unitățile de trei litere ale ADN-ului, numite codoni, cer fiecare dintre cei 20 de aminoacizi, împreună cu un semnal de oprire care încheie producerea proteinelor.
Dar sistemul este redundant. Evoluția a creat 64 de codoni, cu unele codificând aceiași aminoacizi. Oamenii de știință au început să rescrie genomi prin atribuirea codonilor redundanți aminoacizilor sintetici, producând proteine de lucru niciodată văzute în natură. Deoarece sunt străine organismelor noastre, acestea ar putea scăpa de degradare – un avantaj pentru medicamentele proiectate să dureze mai mult. Alți cercetători experimentează cu codul genetic în bacterii, drojdii și viermi, construind cromozomi de la zero sau explorând limitele unui genom minim care poate susține încă viața.
Sursa articol https://singularityhub.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
