סיקור מקיף

סונתזה תרכובת הדנ"א הראשונה בעולם שמרבית מרכיביה מלאכותיים

הממצא יוכל להוביל לשיפורים בריפוי גנטי, לפיתוח ננו-מחשבים עתידניים ופיתוחים עתירי-ידע אחרים, טוענים החוקרים

תהליך יצירת ה-DNA המלאכותי
תהליך יצירת ה-DNA המלאכותי

כימאים ביפן מדווחים על הפיתוח של תרכובת הדנ"א הראשונה בעולם שמורכבת כמעט כולה ממרכיבים מלאכותיים. הממצא יוכל להוביל לשיפורים בריפוי גנטי, לפיתוח ננו-מחשבים עתידניים ופיתוחים עתירי-ידע אחרים, טוענים החוקרים.

במחקר החדש, החוקר Masahiko Inouye ועמיתיו מציינים כי מדענים ניסו מזה שנים רבות לפתח גרסאות מלאכותיות של דנ"א במטרה להרחיב את יכולות אחסון המידע המרהיבות שלו. בתור התוכנית הגנטית של כל צורות החיים המוכרות לנו, הדנ"א משתמש באותה מערכת של ארבעה אבני-בניין בסיסיים, המוכרים בשם "בסיסים" (bases) בכדי לקודד מגוון של חלבונים המשמשים בבניין, תפקוד והתפתחות התא.

עד היום, המדענים הצליחו לסנתז תרכובות דנ"א רק עם מרכיב מלאכותי אחד או שניים, בכללם בסיסים מסוימים. החוקרים השתמשו בציוד מתקדם לסינתזת דנ"א על-מנת לחבר ארבעה בסיסים מלאכותיים חדשים לחלוטין המרכיבים את החלק מבוסס-הסוכר של שלד הדנ"א. התוצאה הייתה מבנה של סליל-כפול דמויי-דנ"א טבעי ובעל יציבות בלתי-רגילה. כדנ"א הטבעי, למבנה החדש הייתה העדפה לכיראליות ימנית וחלקם ייצרו מבנים של סלילים-משולשים (triple-stranded). הכימיה הייחודית של מבנים אלו ויציבותם הגבוהה מציעות אפשרויות חסרות-תקדים לפיתוח חומרים ביוטכנולוגיים חדשים ויישומים מפתיעים, אומרים החוקרים.

להודעה של החוקרים

11 תגובות

  1. רועי:
    למען האמת מפריע לי השימוש שהם עושים במילה DNA
    זה רק יוצר אי בהירות.
    לו לפחות השתמשו בביטוי "דמוי DNA " היו מפזרים חלק מן הערפל.
    בפרוייקט של קרייג וונצ'ר מייצרים לדעתי DNA רגיל לחלוטין אבל בצורה סינטטית לחלוטין. שם השימוש במילה DNA לגיטימי לגמרי אבל בהקשר הנוכחי זה פשוט מטעה.

  2. מגיב,

    סביר מאד להניח שהדנ"א המלאכותי מתקיים בתנאים אופטימליים שונים מאלו של הדנ"א הרגיל, כגון חומציות, מליחות וכן הלאה.
    בהסתמך על כל מה שאנו יודעים אודות ספציפיות של אנזימים, סביר מאד להניח שהרוב המכריע של האנזימים הפועלים על דנ"א טבעי לא יפעלו על הדנ"א המלאכותי.

  3. בגלל שאבני הבניין שונות אז יש שינוי רציני..
    האם זה גורם לכך שהטיפול בדנ"א מלאכותי נדרש להיות שונה מטיפול בדנ"א טבעי?
    וחלק מהאינזימים שפועלים על דנ"א טבעי לא יפעלו על הדנ"א המלאכותי?

  4. אהא!
    זה באמת נסתר מעיני בקריאה הראשונה.
    הכתבה המקורית באמת מדברת על 4 מבנים חדשים ומקוריים, משמע לא ATGC. אם כן, בהחלט חדשות מעניינות.
    ז"א חדשות שאולי יהפכו למעניינות במידה ונמצא את האפליקציות הנכונות לעשות בהן שימוש.

    בברכת חברים,
    עמי בכר

  5. עמי,

    דנ"א הוא חומר בעל פונקציות רבות. הוא יכול לשמש כדבק מולקולרי מצויין, ניתן ליצור ממנו מבנים, וכמובן שניתן גם לשמור עליו מידע. החוקרים כאן הצליחו להראות שאפשר ליצור חומר המחקה את תכונותיו של הדנ"א, למרות שהוא עשוי מאבני בניין שונות.

    הייתי אומר שיותר מכל דבר אחר, יש כאן אפשרות ליכולות הנדסיות חדשות. ומי יודע – אם אי-פעם יגיעו חייזרים לכדה"א, יתכן שעוד נגלה שהמידע הטכני מניסוי זה יכול להסביר ממה הדנ"א שלהם בנוי.

  6. עמי:
    אתה מסנטז DNA ממרכיבים אורגנים.
    כאן מדובר על סינטזה מושלמת ללא התבססות על מרכיבים אורגנים.
    בפרוייקט עליו הצבעתי מתכוונים ליצר חיידק שלם (תחילה רק גנום שלם של חיידק) באופן סינטטי.
    אני מניח שאחת המטרות של פרוייקט זה היא בתחום היותר פילוסופי – להוכיח שניתן ליצור חיים מבלי להתבסס על חיים.
    יש גם רצון להגיע לשליטה מלאה בתוצאות יצירת ה DNA – כלומר – ליצור DNA על פי תכנון ולא כעותק של DNA קיים.

  7. אני לא כל כך מצליח לנחש מה ניתן לעשות עם דבר כזה. אני מסנטז דנ"א כמה פעמים ביום וזה הדבר הכי פשוט לעשות עם מכשיר PCR הכי בסיסי שיש. מכשיר זול, חומרים זולים, ניתן להפיק כל סליל שרוצים. מה הסיפור? זה מסוג הדברים שהיו ידועים ונעשו רבות כבר בתחילת שנות ה-80 של המאה הקודמת. בשביל מה לסנטז דנ"א מאפס? הכל כבר מוכן לנו מהחי. קל פשוט זמין וזול.

    אשמח לשמוע מהטוקבקיסטים על אפליקציות אפשריות בענין זה.
    בתודה מראש,
    עמי בכר

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן