Ερευνητές στις ΗΠΑ, με επικεφαλής τον διάσημο βιολόγο Κρεγκ Βέντερ, πρωτοπόρο στην ανάγνωση του ανθρωπίνου γονιδιώματος,

σχεδίασαν και συνέθεσαν το ελάχιστο δυνατό γονιδίωμα ενός μονοκύτταρου οργανισμού, ενός βακτηρίου που περιέχει μόνο εκείνα τα γονίδια (473), τα οποία είναι τα απολύτως αναγκαία για να ζει.
Το επίτευγμα, που παρουσιάσθηκε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό "Science", αποτελεί συνέχεια και προέκταση του πρώτου συνθετικού βακτηριακού κυττάρου, που η ίδια ερευνητική ομάδα είχε δημιουργήσει το 2010, προκαλώντας αίσθηση διεθνώς. 'Ανοιξε από τότε ο δρόμος για τη συνθετική βιολογία, μέσα από τον σχεδιασμό ενός γονιδιώματος στον ηλεκτρονικό υπολογιστή, στη συνέχεια τη χημική δημιουργία του στο εργαστήριο και, τελικά, την μεταμόσχευσή του σε ένα κύτταρο, ώστε αυτό να ελέγχεται μόνο από το συνθετικό γονιδίωμα.

Έκτοτε, ο Βέντερ και οι συνεργάτες του έβαλαν ως επόμενο στόχο να συνθέσουν ένα «μινιμαλιστικό» κύτταρο, που να μην περιέχει κανένα άλλο γονίδιο, παρά μόνο όσα χρειάζονται για να έχει ζωή με την απλούστερη δυνατή μορφή. Φαίνεται πως πλέον το πέτυχαν.

Στο βάθος του ορίζοντα διαγράφεται η «αιρετική» προοπτική δημιουργίας ζωής εκ του μηδενός, γι' αυτό, άλλωστε, ο Κρεγκ Βέντερ, που έχει δημιουργήσει την εταιρεία Synthetic Genomics, έχει κατηγορηθεί συχνά ότι «το παίζει Θεός».

Οι ερευνητές εξ αρχής «δουλεύουν» σκοπίμως με το βακτήριο Μυκόπλασμα, το οποίο διαθέτει το μικρότερο γνωστό γονιδίωμα από κάθε άλλο κύτταρο που αναπαράγεται αυτόνομα.

Αυτή τη φορά, μέσα από διαδοχικά πειράματα στα οποία δοκίμασαν τι συνέβαινε, όταν εξάλειφαν κάθε ένα από τα γονίδια του εν λόγω βακτηρίου, τελικά κατέληξαν στο ότι του αρκούν μόνο 473 για να έχει μια ανεξάρτητη ζωή και να πολλαπλασιάζεται. Κανένας γνωστός οργανισμός στη φύση δεν έχει τόσα λίγα γονίδια.

Παρά πάντως τις συνεχείς δοκιμές, οι ακριβείς βιολογικές λειτουργίες περίπου του ενός τρίτου (31%) των 473 γονιδίων του συνθετικού βακτηρίου δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.

imerisia.gr

Επιστήμονες στο Ισραήλ και στις ΗΠΑ δημιούργησαν τα πρώτα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, τα οποία διαθέτουν μόνο ένα αντίγραφο του ανθρώπινου γονιδιώματος των γονέων αντί για δύο.

Τα κύτταρα αυτά -αν και «μισά»- μπορούν να μετατραπούν σε οποιοδήποτε άλλο κύτταρο του σώματος. Τα νέα βλαστικά κύτταρα μπορεί μελλοντικά, μεταξύ άλλων, να βοηθήσουν στη θεραπεία της υπογονιμότητας (μετατρεπόμενα σε ωάρια ή σπερματοζωάρια) και του καρκίνου.

Οι ερευνητές του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ και του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης, με επικεφαλής τον Νισίμ Μπενβενίστι, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature".

Τα ανθρώπινα κύτταρα θεωρούνται «διπλοειδή», επειδή κληρονομούν δύο ομάδες χρωμοσωμάτων, 23 από την μητέρα και 23 από τον πατέρα (46 συνολικά). Η μόνη εξαίρεση είναι τα αναπαραγωγικά κύτταρα (σπερματοζωάρια και ωάρια) που είναι «απλοειδή», καθώς περιέχουν μόνο 23 χρωμοσώματα. Αυτά τα «μονά» κύτταρα δεν μπορούν να διαιρεθούν και δημιουργούν διπλοειδή κύτταρα, όταν ενώνονται κατά τη διαδικασία της γονιμοποίησης και της δημιουργίας του εμβρύου.

Τώρα, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν τα πρώτα «μονά» ανθρώπινα κύτταρα, πλην των αναπαραγωγικών, που είναι ικανά να διαιρεθούν και να πολλαπλασιασθούν, παρόλο που διαθέτουν μόνο ένα αντίγραφο του γονιδιώματος (23 χρωμοσώματα).

Οι έως τώρα απόπειρες να δημιουργηθούν εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα με χρήση ανθρωπίνων ωαρίων, είχαν καταλήξει σε διπλοειδή βλαστοκύτταρα. Αυτή τη φορά, οι επιστήμονες πέτυχαν να δημιουργήσουν απλοειδή πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, ικανά να διαφοροποιηθούν σε άλλα κύτταρα (νευρικά, καρδιάς, παγκρέατος κ.α.), παρόλο που διέθεταν μόνο μια ομάδα 23 χρωμοσωμάτων.

«Η έρευνά μας οδήγησε σε ένα νέο τύπο ανθρώπινου βλαστοκυττάρου, που θα έχει σημαντική επίπτωση στην ανθρώπινη γενετική και ιατρική έρευνα. Αυτά τα κύτταρα θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε επίσης καλύτερα την ανθρώπινη ανάπτυξη και τους λόγους που αναπαράγουμε σεξουαλικά και όχι μόνο από ένα γονέα» δήλωσε ο Μπενβενίστι.

thetoc.gr

Τείνουμε να θεωρούμε τους ιούς ως κάτι τελείως ξένο από εμάς και επικίνδυνο.

Όμως μια νέα αμερικανική επιστημονική έρευνα αποκαλύπτει ότι τελικά τα πράγματα δεν είναι τόσο ξεκάθαρα διαχωρισμένα: εμείς οι ίδιοι «κουβαλάμε» στο DNA μας ουκ ολίγους πανάρχαιους ιούς, που όχι μόνο έχουν πια γίνει ένα με μας, αλλά μας βοηθούν καθοριστικά στο να καταπολεμάμε άλλους σύγχρονους παθογόνους ιούς.

Οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι γύρω στο 8% του σημερινού DNA μας έχει προέλευση από αρχαίους ιούς-εισβολείς. Ανάμεσα στα γονίδιά μας, υπάρχουν πάνω από 100.000 τέτοια γενετικά «απολιθώματα» μαχών ανάμεσα στους παλιούς μολυσματικούς μικροοργανισμούς και στους προγόνους μας, τους πιθήκους, πριν δεκάδες εκατομμύρια χρόνια.

Αυτοί οι λεγόμενοι «ενδογενείς ρετροϊοί» (ERVs), που κληρονομούνται απο γενιά σε γενιά μαζί με τα ανθρώπινα γονίδια και οι οποίοι είναι πια ακίνδυνοι, έως τώρα αντιμετωπίζονταν μάλλον ως μια βιολογική παραδοξοτότητα χωρίς ιδιαίτερη σημασία. Αλλά η νέα μελέτη ανατρέπει αυτή την εικόνα, καθώς φαίνεται πως, με το πέρασμα του χρόνου, οι άνθρωποι έχουν «εξημερώσει» ορισμένους ιούς και τους χρησιμοποιούν προς όφελός τους.

Έτσι, μέσω των εξελικτικών βιολογικών μηχανισμών, το DNA των ιών γίνεται πλέον «όπλο» για την ενίσχυση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος. Κάτι ανάλογο είναι πιθανό να έχει συμβεί και σε άλλα θηλαστικά.

Οι ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Γιούτα, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή ανθρώπινης γενετικής Σέντρικ Φεσκότε, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", ανακάλυψαν ότι ορισμένα τουλάχιστον τμήματα του DNA των αρχαίων ιών, που έχουν ενσωματωθεί στο ανθρώπινο γονιδίωμα, ρυθμίζουν τη δράση σημαντικών γονιδίων του ανοσοποιητικού συστήματος. Δηλαδή συμβάλλουν καθοριστικά στην άμυνα του ανθρώπινου οργανισμού απέναντι στα μικρόβια και σε άλλους ιούς.

Μάλιστα, όπως έδειξε η νέα έρευνα, αν τμήματα αυτού του ξένου (προερχόμενους από τους ιούς) γενετικού κώδικα αφαιρεθούν με τη νέα ισχυρή τεχνική επεξεργασίας γονιδίων CRISPR/Cas9, τότε όλο το ανθρώπινο αμυντικό σύστημα καταρρέει, καθώς παύουν πια να ενεργοποιούνται ζωτικά γονίδια που πυροδοτούν την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος. Όταν όμως -όπως διαπιστώθηκε από τους ερευνητές-- το DNA των αρχαίων ιών επιστρέψει στην αρχική θέση του μέσα στο ανθρώπινο γονιδίωμα, τότε αποκαθίσταται η φυσιολογική αμυντική λειτουργία του οργανισμού μας.

«Δείξαμε ότι μερικοί από αυτούς τους ενδογενείς ιούς έχουν διαμορφώσει τη βιολογία μας», δήλωσε ο Φεσκότε, ο οποίος πρόσθεσε ότι θα περάσουν αρκετά χρόνια, εωσότου οι επιστήμονες κατανοήσουν την πλήρη σημασία και συμβολή των αρχαίων ιών στην εξέλιξή μας και στην υγεία μας.

Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν μάλιστα ότι ένα γονίδιο-κλειδί για τη δημιουργία του πλακούντα στις έγκυες γυναίκες προήλθε από αρχαίο ιό. Με άλλα λόγια, αν δεν υπήρχε κάποτε αυτός ο «εισβολέας», ίσως σήμερα κανείς άνθρωπος να μην είχε γεννηθεί!

Από το ΑΠΕ-ΜΠΕ