Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ ανακάλυψαν έναν νέο τρόπο χρήσης του γενετικού κώδικα, ο οποίος επιτρέπει στις πρωτεΐνες να λάβουν ιδιότητες που δεν διαθέτουν στον φυσικό κόσμο. Το νέο επίτευγμα μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία «βελτιωμένων» μορφών ζωής.
Σε όλες τις υπάρχουσες μορφές ζωής τα τέσσερα «γράμματα» του γενετικού κώδικα (G, Τ, Α, C), που ονομάζονται νουκλεοτίδια, «διαβάζονται» σε τριπλέτες. Κάθε τριπλέτα νουκλεοτιδίων κωδικοποιεί και ένα αμινοξύ- π.χ. η τριπλέτα ΤGΤ κωδικοποιεί το αμινοξύ κυστεΐνη.
Αυτός ο κανόνας της ζωής όμως τώρα αλλάζει χάρη στον Τζέισον Τσιν και στους συνεργάτες του από το Κέιμπριτζ. Οι ερευνητές επανασχεδίασαν τον μηχανισμό του κυττάρου έτσι ώστε να «διαβάζει» τον γενετικό κώδικα σε τετράδες.
Στον γενετικό κώδικα όπως τον γνωρίζαμε ως σήμερα υπάρχουν 64 διαφορετικοί πιθανοί συνδυασμοί των τριπλετών νουκλεοτιδίων· αυτές οι γενετικές «λέξεις» ονομάζονται κωδικόνια. Κάθε κωδικόνιο έχει καθήκον είτε να κωδικοποιεί την παραγωγή ενός αμινοξέος είτε να δίνει σήμα στο κύτταρο να σταματήσει τη δημιουργία μιας πρωτεϊνικής αλυσίδας. Η ομάδα του Τσιν δημιούργησε 256 κενά κωδικόνια των τεσσάρων «γραμμάτων» που θα μπορούσαν να προσδιορίζουν αμινοξέα τα οποία δεν υφίστανται καν αυτή τη στιγμή. Για να το επιτύχουν αυτό οι επιστήμονες χρειάστηκε να επανασχεδιάσουν τρία τμήματα του μηχανισμού του κυττάρου που εμπλέκεται στη σύνθεση πρωτεϊνών.
Η ερευνητική ομάδα δεν σταμάτησε όμως εκεί. Απέδειξε ότι ο γενετικός κώδικας που παρήγαγε είναι λειτουργικός δημιουργώντας δύο «μη φυσικά» αμινοξέα με βάση τα κωδικόνια των τεσσάρων νουκλεοτιδίων. «Πρόκειται για την αρχή ενός παράλληλου γενετικού κώδικα» ανέφερε χαρακτηριστικά ο Τσιν. Επιπλέον οι ερευνητές έδειξαν ότι τα αμινοξέα που δημιούργησαν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα διαφορετικό είδος χημικού δεσμού σε σύγκριση με τους γνωστούς χημικούς δεσμούς που συγκρατούν τις πρωτεΐνες στην τρισδιάστατη δομή τους.
Οι γνωστοί χημικοί δεσμοί, οι δισουλφιδικοί, μπορούν να σπάσουν λόγω μεταβολών στη θερμότητα και στην οξύτητα, κάνοντας τις πρωτεΐνες να χάσουν την τρισδιάστατη δομή τους. Ωστόσο τα αμινοξέα που δημιούργησαν ο Τσιν και οι συνεργάτες του είναι πιο σταθερά, επιτρέποντας έτσι στις πρωτεΐνες να είναι λειτουργικές σε πολύ ευρύτερα περιβάλλοντα. Αυτό σημαίνει ότι με βάση τη νέα μελέτη θα μπορούν, για παράδειγμα, να αναπτυχθούν φάρμακα που θα λαμβάνονται από το στόμα και δεν θα υπάρχει κίνδυνος να καταστραφούν οι δραστικές ουσίες τους από τα οξέα του στομάχου. Παράλληλα θα είναι δυνατόν, αν και πιο μακροπρόθεσμα, να δημιουργούνται κύτταρα τα οποία θα παράγουν εντελώς νέα πολυμερή, όπως κάποια υλικά που μοιάζουν με πλαστικό. Οργανισμοί που θα συντίθενται από αυτά τα κύτταρα θα είναι έτσι πολύ πιο ανθεκτικοί και προσαρμόσιμοι.
Πηγή : tovima.gr
