ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ
ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΗΣ
ΤΗΣ ΖΩΗΣ
Του καθηγητού Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη
Η ΣΥΝΘΕΣΗ στο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ - παρόμοιων με εκείνους που πιστεύεται
ότι έχουν ζήσει πριν από δισεκατομμύρια χρόνια - ΕΠΙΤΡΕΠΕΙ στους ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ να
διερευνήσουν τα μυστικά της εξέλιξης της ζωής.
Η προέλευση της ζωής στη Γη
γοητεύει τους ανθρώπους για πολλές χιλιάδες χρόνια. Από την άλλη, επιστήμονες
έχουν εντοπίσει ότι η ζωή δημιουργήθηκε πριν μερικά δισεκατομμύρια χρόνια και
κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι απλούστερες μορφές ζωής – που το γενετικό τους
υλικό ήταν το RNA - προέκυψαν από μια αρχέγονη «χημική σούπα» της Γης και στην
συνέχεια εξελίχθηκαν σε οργανισμούς με μεγαλύτερη πολυπλοκότητα. Ένα μνημειώδες
άλμα ήρθε με την εμφάνιση του DNA, ένα μόριο που αποθηκεύει όλες τις
πληροφορίες που απαιτούνται για να αναπαράγει την ζωή και κατευθύνει τους
κυτταρικούς μηχανισμούς για την βιοσύνθεση RNA αρχικά, και με τη σειρά του να
κατευθύνει τη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών.
Επιστήμονες στην μονάδα
Scripps Research του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας και συνεργάτες τους έχουν
δημιουργήσει μικροοργανισμούς που μπορούν να ανακεφαλαιώσουν βασικά
χαρακτηριστικά των οργανισμών που πιστεύεται ότι έχουν ζήσει πριν από
δισεκατομμύρια χρόνια, επιτρέποντάς τους να διερευνήσουν ερωτήματα σχετικά με
το πώς η ζωή εξελίχθηκε από άψυχα μόρια αρχικά σε μονοκύτταρους οργανισμούς,
και στη συνέχεια σε πολύπλοκες πολυκύτταρες μορφές ζωής.
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Α) Δημιούργησαν βακτήριο του
οποίου το γονιδίωμα αποτελείται τόσο από ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA) όσο και από
δεσοξυριβονουκλεϊνικό οξύ (DNA). Με αυτόν τον τρόπο, οι επιστήμονες ελπίζουν να
ρίξουν φως στην πρόωρη εξέλιξη του γενετικού υλικού, συμπεριλαμβανομένης της
θεωρητικής μετάβασης από έναν κόσμο όπου η ζωή στηριζόταν αποκλειστικά στο
γενετικό μόριο RNA σε εκείνο όπου το DNA χρησιμεύει ως η κύρια αποθήκη
γενετικών πληροφοριών.
Β) Δημιούργησαν μια γενετικά
τροποποιημένη ζύμη που περιέχει ένα ενδοσυμβιοτικό βακτήριο. Με αυτόν τον
τρόπο, οι επιστήμονες, ελπίζουν να κατανοήσουν καλύτερα την προέλευση των
κυτταρικών οργανιδίων παραγωγής ενέργειας, δηλ. των μιτοχονδρίων. Τα
μιτοχόνδρια παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για τα κύτταρα των ευκαρυωτικών,
συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.
Συμπερασματικά, αυτοί οι
συνθετικοί και ΓΤ μικροοργανισμοί θα επιτρέψουν τους επιστήμονες να
διερευνήσουν δύο βασικές θεωρίες σχετικά με τα κύρια στάδια στην εξέλιξη των
ζωντανών οργανισμών:
α) την μετάβαση από τον κόσμο
RNA στον κόσμο του DNA, και
β) την μετάβαση από τους
προκαρυωτικούς, στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς με μιτοχόνδρια στο
κυτταρόπλασμα.
ΠΗΓΕΣ-Βιβλιογραφία: Angad P. Mehta, Yiyang Wang, Sean A. Reed,
Lubica Supekova, Tsotne Javahishvili, John C. Chaput, Peter G. Schultz «Bacterial
Genome Containing Chimeric DNA–RNA Sequences», στο Journal of the American Chemical Society, 2018; 140 (36): 11464.
Angad P. Mehta, Lubica Supekova, Jian-Hua Chen, Kersi Pestonjamasp, Paul
Webster, Yeonjin Ko, Scott C. Henderson, Gerry McDermott, Frantisek Supek,
Peter G. Schultz «Engineering yeast endosymbionts as a step toward theevolution of mitochondria», στο Proceedings
of the National Academy of Sciences, 29.10.2018.
ΛΕΞΕΙΣ-ΚΛΕΙΔΙΑ: Τριανταφυλλιδης, ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ, ΓΕΝΕΤΙΚΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΟΙ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ, εξελιξη, ζωη, γενετικο υλικο, RNA, χημεια, οργανισμος, DNA, μοριο, πληροφορια, κυτταρο, μηχανισμος, βιοσυνθεση, πρωτεινη, Καλιφορνια, μικροοργανισμος, αψυχο, μονοκυτταρος οργανισμος, πολυκυτταρος βακτηριο, γονιδιωμα, ριβονουκλεινικο οξυ, δεσοξυριβονουκλεινικο οξυ, ζυμη, ενδοσυμβιοτικο, οργανιδιο, ενεργεια, μιτοχονδριο, ευκαρυωτικος, ανθρωπος, προκαρυωτικος, κυτταροπλασμα, βιολογια
ΣΧΟΛΙΑ
ΣΧΟΛΙΑ ΜΕΣΩ Facebook