زمینه زیست شناسی مصنوعی نه تنها مشاهده و توصیف فرآیندهای زندگی بلکه تقلید آنها است. مشخصه کلیدی زندگی توانایی توانایی برای تکثیر که به معنی نگهداری از یک سیستم شیمیایی. دانشمندان در موسسه ماکس پلانک بیوشیمی در Martinsried تولید یک سیستم است که قادر به بازسازی قطعات خود را از DNA و پروتئین بلوک های ساختمان.

در زمینه زیست شناسی مصنوعی محققان بررسی به اصطلاح “پایین به بالا” فرآیندهای که بدان معنی است که این نسل از زندگی تقلید از سیستم های بی جان از بلوک های ساختمان. یکی از اساسی ترین ویژگی های تمام ارگانیسم زنده است که توانایی برای حفظ و تکثیر خود را به عنوان نهاد مجزا. اما مصنوعی “پایین به بالا” رویکرد برای ایجاد یک سیستم است که قادر به تکثیر خود بزرگ تجربی چالش است. برای اولین بار دانشمندان موفق به غلبه بر این مانع و سنتز چنین سیستم.

هانس Mutschler رئیس گروه تحقیقاتی “سیستم های ایمپلنت” در موسسه ماکس پلانک برای بیوشیمی و تیم خود را اختصاص داده شده به تقلید از تکثیر ژنوم و سنتز پروتئين با “پایین به بالا” رویکرد. هر دو فرآیند اساسی برای حفظ خود و تولید مثل از سیستم های بیولوژیکی. محققان در حال حاضر موفق به تولید آزمایشگاهی سیستم است که در آن هر دو فرایند می تواند به طور همزمان. “سیستم ما قادر به بازسازی قابل توجهی از آن مولکولی اجزای خود” توضیح می دهد که Mutschler.

به منظور شروع این فرآیند محققان مورد نیاز ساخت و ساز دستی و همچنین به عنوان های مختلف مولکولی “ماشین آلات” و مواد مغذی است. ترجمه از نظر بیولوژیکی این به معنی ساخت و ساز دستی است که DNA که حاوی اطلاعات برای تولید پروتئین است. پروتئین ها اغلب به عنوان “مولکولی ماشین آلات” چرا که آنها اغلب به عنوان کاتالیزور عمل می کنند که سرعت بخشیدن به واکنش های بیوشیمیایی در موجودات زنده. بلوک های ساختمان های اساسی از DNA هستند که به اصطلاح نوکلئوتید. پروتئین های ساخته شده از اسیدهای آمینه است.

ساختار مدولار از ساخت و ساز دستی

محققان باید بهینه سازی در شرایط آزمایشگاهی بیان سیستم است که ترکیب پروتئین بر اساس DNA طرح. با توجه به پیشرفت های مختلفی که در شرایط آزمایشگاهی بیان سیستم در حال حاضر قادر به سنتز پروتئین شناخته شده به عنوان DNA polymerases بسیار کارآمد است. این DNA polymerases سپس تکثیر DNA با استفاده از نوکلئوتید. کای Libicher برای اولین بار نویسنده این بررسی توضیح می دهد: “بر خلاف مطالعات قبلی سیستم ما قادر به خواندن و کپی نسبتا طولانی DNA ژنوم.

دانشمندان مونتاژ مصنوعی از ژنوم تا به یازده حلقه شکل قطعه از DNA است. این ساختار مدولار آنها را قادر به قرار دادن و یا حذف برخی بخش DNA به راحتی. بزرگترین مدولار ژنوم تکثیر توسط محققان در این مطالعه متشکل از بیش از 116,000 جفت رسیدن به ژنوم طول بسیار به سادگی سلول.

بازسازی پروتئین

جدا از رمزگذاری polymerases که مهم هستند برای همانند سازی DNA مصنوعی ژنوم شامل نقشه برای بیشتر پروتئین مانند 30 ترجمه عوامل نشات گرفته از باکتری Escherischia coli. ترجمه عوامل مهم برای ترجمه DNA طرح به مربوطه پروتئین است. در نتیجه آنها ضروری برای خود تکرار سیستم های که تقلید از فرآیندهای بیوشیمیایی. به منظور نشان می دهد که در شرایط آزمایشگاهی بیان سیستم نه تنها قادر به تکثیر DNA است اما همچنین قادر به تولید ترجمه خود را به عوامل این محققان با استفاده از طيف سنجی جرمی. با این روش تحلیلی آنها تعیین مقدار پروتئین تولید شده توسط سیستم.

جای تعجب برخی از ترجمه عوامل بودند و حتی در حال حاضر در مقادیر بزرگتر پس از واکنش نسبت اضافه شده قبل از. به گفته محققان این است که یک گام مهم به سوی یک به طور مداوم خود را تکثیر و نسخه سیستم که مشابه فرآیندهای بیولوژیکی.

در آینده دانشمندان می خواهید به گسترش ژنوم مصنوعی اضافی بخش DNA. در همکاری با همکاران از تحقیقات شبکه MaxSynBio آنها می خواهند برای تولید یک احاطه سیستم است که قادر به باقی می ماند مناسب با اضافه کردن مواد مغذی و دفع مواد زائد. چنین, حداقل, همراه, پس از آن می تواند استفاده شود برای مثال در بیوتکنولوژی به عنوان یک خیاط ساخته و تولید ماشین آلات برای مواد طبیعی و یا به عنوان یک پلت فرم برای ساخت حتی بیشتر زندگی پیچیده مانند سیستم های.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط Max-Planck-Gesellschaft. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im