دانشمندان DNA مصنوعی تولید کردند

مهر|

محققان ژاپنی موفق شدند در نوعی ساختار شبه سلولی، یک نسخه دست‌ ساز DNA به‌ منظور همانند‌سازی تولید کنند.

تکثیر DNA یکی از عملکردهای ضروری یک سلول زنده محسوب می‌‌شود که امکان تقسیم سلولی، تکثیر و انتقال اطلاعات ژنتیکی به‌زاده ‌های یک سلول را فراهم می‌ کند و شبیه‌سازی این عملکرد یک گام ضروری در تولید سلول مصنوعی محسوب می‌شود.

هم‌اکنون محققان موفق شده‌اند در نوعی ساختار شبه‌سلولی، یک نسخه دست‌‌ساز DNA به‌ منظور همانند‌سازی تولید کنند. مکانیسم ‌های فرودست همانند‌سازی DNA شامل سه مرحله مهم است؛ ابتدا DNA به نوعی (RNA)mRNA رونویسی شده و سپس به پروتئین‌‌ها ترجمه می‌‌شود. این پروتئین‌‌ها بار بسیاری از اعمال حیاتی سلول را بر عهده دارند به‌طوری که برخی از آنها در تکثیر DNA ایفای نقش می‌‌کنند و در نهایت سبب می‌‌شوند هر سلول دختری یک کپی از ماده ژنتیکی سلول مادری را دارا باشد.

محققان ژاپنی از طریق استخراج ترکیبات سلولی E. coli و سانتریفیوژ آنها توانستند یک سیستم کوچک منفرد برای سنتز mRNA و پروتئین شبیه‌سازی کنند. گروهی دیگر از محققان برآن شدند تا با تکمیل این چرخه با فرایند همانندسازی DNA، جریان کامل اطلاعات ژنتیکی در یک ساختار شبه‌ سلولی به نام لیپوزوم را بازسازی کنن.

این دانشمندان طبق تحقیقاتی در سال ۲۰۱۸، به این نتیجه رسیدند که ماشین همانندسازی ویروس ɸ۲۹ به سبب ژنوم کوچک و تعداد محدود پروتئین‌‌های آنها (این ویروس برای همانندسازی DNA تنها نیازمند ۴ پروتئین است) و کارآمدی بالای این ویروس در کدکردن این پروتئین‌‌ها گزینه مناسبی برای این کار به نظر می‌‌رسد.

دانشمندان تلاش کردند تا ژن‌های کدکننده پروتئین‌‌های مربوط به همانندسازی DNA در این ویروس را با کدهای ژنتیکی لازم برای انجام فرایند رونویسی و ترجمه در یک مدل ترکیبی ادغام کنند. آنها موفق به ساخت یک نسخه DNA منحصر به فرد شدند که دربرگیرنده اطلاعات ژنتیکی مربوط به جایگاه مناسب برای اتصال ریبوزوم و فاکتور‌های ضروری برای تولید پروتئین‌‌ها بود. هدفی که امروزه محققان به دنبال آن هستند این است که واحد تنظیم ‌کننده انتقال اطلاعات ژنتیکی را با عملکرد‌های سلولی ضروری همچون رشد و تقسیم ترکیب کنند.