Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Funkčný syntetický enzým môže byť katalyzátorom umelého života

Funkčný syntetický enzým môže byť katalyzátorom umelého života
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
22. 1. 2018
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Ak nie sú vedci spokojní s úpravou génov živých organizmov, môžu eventuálne biologicky vytvárať unikátne umelé formy života od samotného počiatku. Nová štúdia z univerzity Princeton prináša takúto budúcnosť o krok bližšie tým, že tím výskumníkov vyvinul umelý proteín, ktorého funkcia napodobňuje enzým v živých baktériách.

V priebehu rokov tím vedcov z univerzity Princeton vytvoril umelé proteíny pre E. coli, čo je jednoduchý druh baktérií, ktorý sa bežne používa ako skúšobná vzorka pre takéto druhy pokusov. Na otestovanie svojich výtvorov výskumníci odstránili určité gény, ktoré viedli k tomu, že baktérie neboli schopné produkovať takzvaný enzým proteínu FeS, ktorý bunky používajú na získanie železa. Bez tohto dôležitého minerálu by baktérie neboli schopné prežiť. No tím potom pripojil proteíny, ktoré by mohli nahradiť chýbajúcu funkciu, a „zachrániť“ baktériu.

V novej štúdii výskumníci prezentujú zistenie, ako fungujú ich nové proteíny. Dva z nich udržiavajú baktériu E. coli nažive kompenzáciou chýbajúcich enzýmov, čím zvyšujú produkciu iných procesov v bunke. No ďalší umelý proteín s názvom Syn-F4, dokáže riešiť tento problém priamo.

Profesor Michael Hecht, vedúci výskumného tímu, ktorý vyvinul umelý enzým Syn-F4.

Vedci si spočiatku všimli, že bunky boli náhle schopné získať železo, čo naznačuje, že Syn-F4 je enzým. Po opakovanom otestovaní sa tento objav dostal do pozornosti vedúceho laboratória, profesora Michaela Hechta.

„Biológia je systém biochemických reakcií a katalyzátorov,“ hovorí Hecht. „Každý krok má enzým, ktorý ho katalyzuje, pretože inak by tieto reakcie neboli dostatočne rýchle na to, aby život existoval. Enzým je proteín, ktorý je katalyzátorom a sú to najlepšie katalyzátory vo vesmíre, pretože evolúcia strávila miliardy rokov pri ich výbere. Enzýmy môžu výrazne zvýšiť rýchlosť reakcie."

Zatiaľ čo sa vedci stále hrajú so stavebnými kameňmi života, funkčný umelý enzým je dôležitým krokom k rozvoju skutočne syntetickej biológie. Nielenže by tieto životné formy mohli byť navrhnuté tak, aby efektívne pomáhali rozvoju jedla, pohonných látok alebo liekov, ale môžu nám pomôcť pochopiť, ako by sa mohol vyskytnúť život za iných okolností - povedzme aj na iných planétach.

V prostredí bohatom na železo sú kolónie baktérií E. coli bez enzýmu FeS a majú obmedzený rast (malé červené kolónie), zatiaľ čo tie s umelým enzýmom Syn-F4 sa zdajú byť veľké, biele a zdravé s prístupom k železu.

Podobné články