Kezdőlap Hírek Nobel-díj magyarázat. Mit értsünk irányított evolúciós folyamaton?
No menu items!

Nobel-díj magyarázat. Mit értsünk irányított evolúciós folyamaton?

 Az evolúciós folyamat nemcsak élőlényekben mehet végbe, hanem akár kutatók által irányított módon úgy is, hogy kiragadják egy élőlény génjét és azt irányított evolúciónak vetik alá. Ez az alapja az irányított fehérjeevolúciónak – magyarázta Pál Gábor, az ELTE Biokémia Tanszékének professzora annak kapcsán, hogy ilyen eljárásokért ítélték oda szerdán az idei kémiai Nobel-díjat Frances H. Arnold és George P. Smith amerikai, valamint Gregory P. Winter brit tudósnak.

A Svéd Királyi Tudományos Akadémia indoklása szerint a három tudós az evolúció mechanizmusát felhasználva ért el úttörő eredményeket kutatásaiban, amelyek gyakorlati haszna ma már a gyógyszergyártáson át az üzemanyag-előállításig megfigyelhető.

A biológiai evolúció alapja az élőlények örökletes tulajdonságait kódoló DNS generációról generációra történő apró megváltozása. Ennek révén nagyon lassan megváltozik minden faj DNS-ben kódolt biológiai információja, az élőlények lassan átalakulnak, “hozzáidomulnak” változó környezetükhöz. Az információ megváltozása részben a DNS-ben kódolt fehérjék megváltozását jelenti – magyarázta az MTI-nek Pál Gábor.

Mintegy 30 éve jutottak arra a gondolatra, hogy ez az evolúciós folyamat nemcsak élőlényekben mehet végbe, hanem akár élőlényekből kiemelt gének közvetlen, kutatók általi megváltoztatásával is megvalósítható. Ez vezetett az irányított fehérjeevolúció létrehozásához – mondta Pál Gábor.

Hozzátette: George P. Smith volt az, aki az irányított fehérjeevolúció koncepcióját és a legelterjedtebb technológiáját megalkotta. Ez a fág-bemutatásnak nevezett eljárás, amelyben egy bakteriofágot (baktériumot fertőzni képes vírust) használnak új fehérjék kifejlesztésére.

A professzor szerint George P. Smith ötletének zsenialitása abban állt, hogy rájött, hogyan lehet egy fehérje génjét és az általa kódolt fehérjét fizikailag összekapcsolni egy vírusrészecske által. A vizsgálni kívánt fehérje génjét Smith egy vírus burokfehérje génjéhez kapcsolta. Amikor ezt a módosított vírus DNS-t baktériumokba juttatta, a fertőzött sejt olyan vírusokat termelt, amelyek a felszínükön megjelenítették a vizsgálandó fehérjét, miközben belsejükben hordozták annak génjét. Ez volt a belépő az első irányított fehérjeevolúciós eljárás megalkotásához.

A következő lépésként a tudós előállította egy adott fehérjegén többmilliárd eltérő változatát. “Ha létrejön egy ilyen DNS-könyvtár és ezt bejuttatjuk baktériumsejtekbe úgy, hogy minden sejt csak egyetlen DNS molekulát fogadjon be, akkor a baktériumsejtek a DNS-információ alapján többmilliárd különböző fehérjevariánst fognak előállítani úgy, hogy mindegyik variáns a saját génjéhez lesz kötve a vírusrészecske által. Ez az irányított fehérjeevolúció kulcsmotívuma” – magyarázta Pál Gábor.

“Ezek után általunk irányított módon valamilyen fehérjetulajdonságra szelektálunk és kiválogatjuk az adott tulajdonsággal rendelkező variánsok csoportját” – mondta, hozzátéve, hogy a szelekciót többször egymás után el lehet végezni.

A professzor szerint ennek számos haszna van. Ha a fehérje eredeti funkciója alapján szelektálunk, akkor nagyon gyorsan fel tudjuk tárni, hogy a fehérje mely részei látják el az adott funkciót: ezek lesznek azok, amik megőrződnek egy ilyen vizsgálatban. Így megérthetjük, hogy a fehérjék miként működnek.

Másrészt ha új funkciókra szelektálunk, akkor olyan fehérjéket hozhatunk létre, amik a természetben nem léteznek. Így bármelyik természetes fehérje ellen evolválhatunk szelektíven csak ahhoz kötődő és azt gátló fehérjéket. Így minden fehérje esetében feltárható, hogy mi annak a fő biológiai feladata. Márpedig a biológiai folyamatok mindegyike fehérjék kölcsönhatásán alapul.

Hozzátette: a betegségek zöme mögött kóros fehérje-fehérje kölcsönhatások állnak. A legígéretesebb terápiás út az ilyen kölcsönhatások kialakulásának megakadályozása az adott célra kifejlesztett kötőfehérjékkel. Jelenleg a legmodernebb gyógyszerek a terápiás monoklonális ellenanyagok, amelyek egy-egy olyan fehérje-fehérje kölcsönhatást tudnak megakadályozni, amelyek kulcsszerepet játszanak valamilyen daganatos vagy autoimmun betegségben.

A brit Gregory P. Winter az evolúciós technológiát az ellenanyagokra alkalmazta. Munkássága nyomán lehetővé vált az élő szervezeten kívüli, célzott ellenanyag-fejlesztés. Ezzel a megoldással olyan, az emberi ellenanyagoktól megkülönböztethetetlen felépítésű fehérjék hozhatók létre, amelyek szinte bármilyen, akár a természetből nem ismert kötőtulajdonsággal rendelkezhetnek. Jelenleg a hagyományos és az új, irányított evolúciós eljárást egyaránt alkalmazzák monoklonális terápiás ellenanyagok kifejlesztésére, de a modernebb eljárás kezd előtérbe helyeződni.

Frances Arnold az enzimek irányított evolúciójáért részesült az elismerésben. Az enzimek kémiai reakciókat gyorsítanak nagy hatékonysággal és rendkívüli szelektivitással – mutatott rá Pál Gábor. A fág-bemutatás nem bizonyult megfelelő eljárásnak enzimek evolválására. Frances H. Arnold kidolgozta az első működőképes irányított enzim-evolúciós eljárásokat. Ezekkel lehetővé vált olyan kémiai reakciók gyorsítása, amelyekre korábban nem volt hatékony vagy nem is létezett katalizátor. Ennek az áttörésnek a gyakorlati haszna az emberiség számára szinte beláthatatlan horderejű – hangsúlyozta Pál Gábor.

A szintetikus vegyipari eljárások, amelyekkel az anyagokat előállítják, sokszor nagy környezetterheléssel járnak. Az irányított fehérjeevolúció számos ilyen esetben új, környezetbarát alternatívát biztosíthat. Ilyen például az újfajta üzemanyagok előállítása vagy a mostaninál hatékonyabb gyógyszermolekula-szintézis. A felhasználási területek számának csak az emberi fantázia szabhat korlátokat – magyarázta Pál Gábor. /MTI/

0Kövesse AzÜzletet a facebookon is!Tetszik

Friss

Ismét gördülő Ikarus legendák érkeznek az Aeroparkba

Ismét jön az két nap, amikor nem csak a történelmi repülőgépek játsszák a főszerepet az Aeroparkban. A legendás Ikarus gyár mintegy 100 autóbusza – köztük számos oldtimer jármű, és ritkaságnak számító kocsi mutatkozik be október 4-én és 5-én. Élménybuszozás, látványos felvonulás, gördülő kiállítás, különleges motorindítás egyaránt szerepel a hétvége programjában, ami az egyik legismertebb és legsikeresebb magyar márka előtt tiszteleg. 

A ChatGPT az új nagybácsi: jobban hiszünk az MI válaszaiban, mint a Google-ben

Megrendülni látszik a Google egyeduralma az internetes keresésben. A mesterséges intelligencia, különösen a ChatGPT, új korszakot nyitott: a felhasználók egyre inkább összegzett, személyre szabott válaszokat keresnek linkek helyett. A Google piaci részesedése 90% alá csökkent, ami bár továbbra hatalmas szám, nagy változást jelezhet elő. Szesztay Péter, a BP Digital ügyvezetője szerint az MI-alapú keresők nemcsak hatékonyabbak, hanem új tartalomfejlesztési stratégiát is igényelnek.

Duna House: a magyarok többsége ingatlantulajdon-párti

Az elmúlt 3 évben az ingatlanügyletet lebonyolítók megközelítőleg fele vette igénybe profi ingatlan- és pénzügyi szakértő segítségét, miközben ez az arány az Egyesült Államokban meghaladja a 90 százalékot.

Kedvezően alakult a központi költségvetés finanszírozása szeptember végéig

Az idei évi finanszírozási tervének teljesülése az év első kilenc hónapjában kedvezően alakult, az állam működésének pénzügyi feltételei biztosítottak, az államadósság finanszírozása stabil, az egész évre tervezett forrásbevonás nettó 115 százaléka teljesült.
Hirdetés

Hírek

Ismét gördülő Ikarus legendák érkeznek az Aeroparkba

Ismét jön az két nap, amikor nem csak a történelmi repülőgépek játsszák a főszerepet az Aeroparkban. A legendás Ikarus gyár mintegy 100 autóbusza – köztük számos oldtimer jármű, és ritkaságnak számító kocsi mutatkozik be október 4-én és 5-én. Élménybuszozás, látványos felvonulás, gördülő kiállítás, különleges motorindítás egyaránt szerepel a hétvége programjában, ami az egyik legismertebb és legsikeresebb magyar márka előtt tiszteleg. 

A ChatGPT az új nagybácsi: jobban hiszünk az MI válaszaiban, mint a Google-ben

Megrendülni látszik a Google egyeduralma az internetes keresésben. A mesterséges intelligencia, különösen a ChatGPT, új korszakot nyitott: a felhasználók egyre inkább összegzett, személyre szabott válaszokat keresnek linkek helyett. A Google piaci részesedése 90% alá csökkent, ami bár továbbra hatalmas szám, nagy változást jelezhet elő. Szesztay Péter, a BP Digital ügyvezetője szerint az MI-alapú keresők nemcsak hatékonyabbak, hanem új tartalomfejlesztési stratégiát is igényelnek.

Duna House: a magyarok többsége ingatlantulajdon-párti

Az elmúlt 3 évben az ingatlanügyletet lebonyolítók megközelítőleg fele vette igénybe profi ingatlan- és pénzügyi szakértő segítségét, miközben ez az arány az Egyesült Államokban meghaladja a 90 százalékot.

Kedvezően alakult a központi költségvetés finanszírozása szeptember végéig

Az idei évi finanszírozási tervének teljesülése az év első kilenc hónapjában kedvezően alakult, az állam működésének pénzügyi feltételei biztosítottak, az államadósság finanszírozása stabil, az egész évre tervezett forrásbevonás nettó 115 százaléka teljesült.

Elindult az önkormányzatok decentralizált számlavezetése

Október elsejétől elindult az önkormányzatok decentralizált számlavezetése a Magyar Államkincstárban, első körben 49 önkormányzat és azok 685 költségvetési szerve került bevonásra.

Folytatódott az online platformokon foglalt vendégéjszakák számának növekedése

Az év második negyedévében folytatódott az uniós tagországok rövid távra kiadott szálláshelyein eltöltött vendégéjszakák számának növekedése az előző év azonos időszakához képest.

Korrekció mellett is stabil forgalmat mutatott a tőzsde szeptemberben

Szeptemberben mérsékeltebb teljesítményt mutatott a Budapesti Értéktőzsde vezető indexe: a tavaszi-nyári csúcsokat követően a BUX szeptember végére 3,6 százalékos korrekcióval 98 871,6 ponton zárta a hónapot. Az azonnali részvénypiac forgalma ugyanakkor meghaladta az 330,9 milliárd forintot, amely napi átlagban 15 milliárd forintnak felelt meg.

A Gazdasági Versenyhivatal Versenytanácsának új tagja: dr. Ay Zoltán Nándor

Rigó Csaba Balázs GVH-elnök javaslata alapján a köztársasági elnök a Versenytanács tagjává nevezte ki Ay Zoltán Nándort.
Hirdetés

Gazdaság

Fiatalok tízezrei adósodtak el 2025 első felében – több százan máris bajba kerültek

A munkáshitelek rövid időn belül megugró aránya a késedelmes állományon belül azt sejteti, hogy a konstrukció sérülékeny ügyfélkört vonz, így a gyors felfutás mellett gyorsan a törlesztési nehézségek válhatnak a legfőbb problémává.

A kockázatkezelés nem játék, de tanulhat a sakkból – öt párhuzam a tábla és a tőkepiacok között

A 2008-as pénzügyi válság óta a kockázatkezelés a banki működés egyik legfontosabb területévé vált. Ma már nemcsak arról szól, hogy egy intézmény megfeleljen a szabályozói elvárásoknak, hanem arról is, hogy előre felkészüljön szélsőséges forgatókönyvekre és biztosítsa a pénzügyi szektor hosszú távú stabilitását.

Devizapiac – Erősödött a forint reggel

Erősödött a forint árfolyama a főbb devizákkal szemben péntek reggel az előző esti jegyzéséhez képest a nemzetközi devizakereskedelemben.

Nézzük a jó oldalát – Van, amiben Mészáros Lőrinc rávert Elon Muskra

Elon Musk vagyona ma már kontinensek leggazdagabbjainak elitjét utasítja maga mögé – mutat rá Karagich István, a Blochamps Capital ügyvezető igazgatója. Musk 342 milliárd dollárja több, mint Afrika és Óceánia 10 országának leggazdagabb vállalkozójának együttes vagyona. Ám egy dologban meg kell hajolnia Mészáros Lőrinc előtt: a magyar top-milliárdos vagyona 10 év alatt 150-szeresére ugrott, miközben Musk, csak 38-szorosára növelte pénzét. Igaz, Mészáros vagyona európai viszonylatban még így is a középmezőnyben marad.