New York Times саҳифасида эълон қилинган навбатдаги илм-фан янгликларгига оид материал tarjumon.uz сайти томонидан ўзбек тилига таржима қилиниб, эътиборингизга ҳавола этилмоқда.
Мамлакат тараққиёти ва жамият учун фойдали бўлган шу каби материалларни ўзбек тилида ўқиб ундан баҳраманд бўлишни истасангиз бизни мунтазам кузатиб боринг.
Олимлар ДНКси мутлақо инсон томонидан яратилган тирик организмни яратдилар – эҳтимол янги ҳаёт шаклидир. Мутахассислар бу ютуқни синтетик биология соҳасидаги муҳим бурилиш деб ҳисоблашмоқда.
Британиядаги Тиббий тадқиқотлар лабораториясининг тадқиқотчилари, Молекуляр Биология лабораторияси чоршанба куни, Эсчеричиа cоли бактерияларининг ДНКларини кўчириб, синтетик геномни яратиб, аввал яратилган геномдан тўрт баробар кўп ва мураккаб бўлган геномни яратишди.
Гарчи одатдаги шаклга эга бўлмасада ва аста-секинлик билан кўпайсада бактериялар тирик. Аммо уларнинг ҳужайралари қайта тикланган генетик кодли таниш оқсилларни ишлаб чиқарадиган янги биологик қоидалар тўпламига мувофиқ ишлайди.
Бу куннинг муваффақияти янги дорилар ёки бошқа қимматбаҳо молекулалар ишлаб чиқарадиган организмларнинг пайдо бўлишига олиб келиши мумкин. Ушбу синтетик бактериялар генетик коднинг, ҳаётнинг дастлабки тарихида қандай пайдо бўлганлиги ҳақида ҳам маълумот беради.
«Бу муҳим воқеа,» дейди янги тадқиқотда иштирок этмаган Том Эллис, Империал коллежи ва Лондонда Синтетик биология маркази директори. «Аввал ҳеч ким ўзгаришларнинг сони ёки миқдори жиҳатидан бундай иш қилмаган».
Жонли геномдаги ҳар бир ген аденин, тимин, гуанин ва ситосин деб аталадиган молекула (одатда, уларнинг биринчи ҳарфлари: А, Т, Г, С) билан ифодаланади. Ген минглаб базалардан иборат бўлиши мумкин.
Генлар 20 та аминокислоталар, оқсилларни ташкил этувчи блоклар ва ҳар бир ҳужайранинг ишчиларини танлаш учун ҳужайраларни тўғридан-тўғри бошқаради. Протеинлар организмда кўп сонли ишларни амалга оширади, қонда кислородни парчалашдан то мушакларимизда кучни ҳосил қилишгача.
Тўққиз йил олдин тадқиқотчилар узунлиги бир миллион асосий жуфтли синтетик генларни яратишган эди. «Nature» журналида хабар берилган Escherichia coli геномининг узунлиги тўрт миллион асосий жуфт бўлиб, бутунлай янги усуллар билан яратилган.
Янги ишни барча жонзотларнинг нима учун генетик маълумотни бир хилда шубҳа билан кодлашини тушунишни истаган М.Р.C. нинг молекуляр биологи Жейсон Чин бошқарди.
Ҳужайра ичидаги ҳар бир аминокислотанинг ишлаб чиқарилиши ДНК занжирида жойлашган учта таянч билан бошқарилади. Ушбу триосларнинг ҳар бири кодон сифатида танилган. ТСТ коди, масалан, янги протаин охирига серин деб аталган бир аминокислотанинг бириктирилишини таъминлайди.
Фақатгина 20 та аминокислоталар мавжуд бўлгани учун уларнинг геномига 20 та кодон керак. Аммо генетик код ҳеч ким тушунмаган сабабларга кўра ишламай қолди.
Аминокислоталар 20та эмас 61та кодон билан кодланган. Масалан, серин ишлаб чиқариш олти хил кодон билан бошқарилади. (Яна учта кодон тўхтатиш кодонлари деб аталади, улар ДНКга аминокислотанинг конструкциясини тўхтатиш кераклигини билдирадилар.)
Кўпгина олимлар сингари, доктор Чинда ҳам бу икки нусха ҳужайралари қизиқиш уйғотди: ДНКнинг барча қисмлари ҳаёт учун зарур бўлганми?
Бу саволга ҳамма жойда 64 кодондан фойдаланганлиги учун бизда ҳеч қандай жавоб йўқ эди», дейди доктор Чин. Шу сабабли, у бу саволга жавоб берадиган организмни яратишга қарор қилди.
Баъзи олдинги тажрибалардан сўнг, у ва унинг ҳамкасблари Escherichia coli геномининг ўзгартирилган версиясини компьютерда ишлаб чиқдилар, у тананинг талаб этадиган барча аминокислоталарини ишлаб чиқариш учун фақат 61 кодонни талаб қилди.
Серин ишлаб чиқариш учун олти кодонни ўрнига, бу геном учун фақат тўртта кодон ишлатилди. Унинг иккита тўхташ кодонлари бор эди, учта эмас. Тадқиқотчилар Escherichia coli ДНКсини 18 мингдан ортиқ нуқтада излаш ва ўзгартириш функциясини бажарадиган йирик матнли файлга таққослашади.
Ҳозир тадқиқотчилар тўрт миллион асосий жуфтликнинг янги геном лойиҳасига эгалар. Улар лабораторияда ДНКни синтез қилишди, лекин уни бактерия ичига киритиш қийин эди.
Геном бир ҳужайра ичига кириш учун жуда узун ва мураккаб эди. Бунинг ўрнига, тадқиқотчилар кичик сегментларни қуришди ва уларни Escherichia coli геномига алмаштиришди.
Енгиллик учун ўзгартирилган Escherichia coli ўлмади. Бактериялар оддий Escherichia coli дан кўра секинроқ ўсиб боради ва узунчоқ новда шаклидаги ҳужайраларни ҳосил қилади.
Доктор Чин кўплаб кодонларни олиб ташлаш ва генетик кодни сиқиш орқали бу тажрибани давом эттиришга умид қилади. У ҳаётни қўллаб-қувватлайдиган генетик коднинг қандай соддалаштирилганлигини кўришни истайди.
Кембриж гуруҳи сўнгги йилларда синтетик геномларни яратадиган кўпчилик олимлардан бири ҳисобланади. Геномларнинг эътиборга лойиқ хусусияти: вируслар қайта ишланган ҳужайраларни эгаллаб ололмайдилар.
Кўпгина компаниялар бугунги кунда инсулин ёки ферментларни ювиш ва шу каби препаратларни ишлаб чиқариш учун генетик жиҳатдан яратилган микроблардан фойдаланадилар. Агар вирусли эпидемия ферментатция танкларига таъсир этса, натижалар фожиали бўлиши мумкин. Синтетик ДНКли микроб бу каби ҳужумлар учун имунитетга эга.
ДНКни қайта кодлаш олимлар учун муҳандислик ҳужайраларини дастурлаш имконини бериши мумкин. «Бу генетик хавфсизлик деворини яратади,» дейди Гарвард Тиббиёт мактаби синтетик биологи Финн Стерлинг.
Тадқиқотчилар ҳаётни қайта кодлашга қизиқиш билдиришмоқда, чунки у бутунлай янги кимёвий турдаги молекулаларни яратиш имкониятини очиб беради.
Барча тирик мавжудотлар томонидан ишлатиладиган 20 та аминокислоталарга қўшимча равишда юзлаб бошқа турлар мавжуд. Қисқартирилган генетик кодлар бу янги қурилиш блокларини кодлаш учун олимлар томонидан фойдаланилиши мумкин бўлган кодонларни чиқаради ва танадаги янги вазифаларни бажарадиган янги оқсилларни яратади.
Гарвард тиббиёт институтининг тадқиқотчиси Жеймс Куо эҳтиёткор бўлишни таъкидлади. Чунки геномли базаларни бирлаштириш жуда қимматга тушади.
«Бу академик гуруҳлар учун амалиётни давом эттириш учун жуда қиммат,» дейди доктор Куо.Аммо лаборатория маҳсули Escherichia coli нинг геномини синтез қилиш мумкинлиги аниқ. Анъанавий синтетик ДНКга бўлган талаб ошиб бориши сабабли нархлар тушиб кетишини тасаввур қилиш осон. Тадқиқотчилар доктор Чин усулларини бошқа турларга қўллашлари мумкин.
«Энди назарий жиҳатдан, бирор нарсани қайта кодлаш мумкин,» деди Стерлинг.
Uzbek