Kezdőlap Hírek Nobel-díj magyarázat. Mit értsünk irányított evolúciós folyamaton?

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

103 millió forint bírságot szabott ki az MNB kilenc biztosítóra

A Magyar Nemzeti Bank (MNB) összesen 103 millió forint bírságot szabott ki kilenc biztosítóra a csoportos hitelfedezeti biztosítások termékfelügyeleti és -irányítási problémái miatt

Újabb légiforgalmi csúcsdöntésre készül a HungaroControl

A HungaroControl szerint 2025-ben az átrepülő forgalomban 8-12 százalékos, a Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér esetében pedig 10-15 százalékos növekedés várható az előző évhez képest

A várakozásoknak megfelelő bevételnövekedést ért el a Richter

A Richter Gedeon Nyrt. konszolidált árbevétele az első negyedévben 224 milliárd forint lett, 10 százalékkal magasabb az egy évvel korábbinál - közölte a gyógyszeripari vállalat a Budapesti Értéktőzsde (BÉT) honlapján kedden.

Beindulnak az adóellenőrzések: a NAV megcélozza a multikat 

Nemzeti Adó- és Vámhivatal (NAV) idén kiemelten ellenőrzi a legnagyobb cégeket, köztük a bankokat, biztosítókat és a többmilliárdos adóteljesítményű vállalatokat
Hirdetés

Hírek

103 millió forint bírságot szabott ki az MNB kilenc biztosítóra

A Magyar Nemzeti Bank (MNB) összesen 103 millió forint bírságot szabott ki kilenc biztosítóra a csoportos hitelfedezeti biztosítások termékfelügyeleti és -irányítási problémái miatt

Újabb légiforgalmi csúcsdöntésre készül a HungaroControl

A HungaroControl szerint 2025-ben az átrepülő forgalomban 8-12 százalékos, a Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér esetében pedig 10-15 százalékos növekedés várható az előző évhez képest

Beindulnak az adóellenőrzések: a NAV megcélozza a multikat 

Nemzeti Adó- és Vámhivatal (NAV) idén kiemelten ellenőrzi a legnagyobb cégeket, köztük a bankokat, biztosítókat és a többmilliárdos adóteljesítményű vállalatokat

Az USA és Kína letette a fegyvert a vámháborúban, de a bizonytalanság megmaradt

A globális tőzsdék hétfőn emelkedtek, miután az Egyesült Államok és Kína megállapodott a magas vámtarifák legalább 90 napra történő csökkentéséről, ezzel fékezve a világ két legnagyobb gazdasága közötti kereskedelmi háborút, amely globális recessziótól való félelmeket táplált. 

Ankara a világörökség várományosi listára került

Ankara, Törökország szívében fekvő főváros, most hivatalosan is helyet kapott a világörökségi várományosi listán – méghozzá nem ókori romjaival, hanem 20. századi modernista városfejlesztésével.

Bírság mellett osztalékfizetési, kezességvállalási tilalom a River Factoring Zrt.-nek

A jegybank az előírásoknak megfelelő működés helyreállításáig megtiltotta a River Factoring Zrt.-nek az osztalékfizetést, illetve új kezesség- és garanciavállalási ügyletek megkötését.

MÁV: ezer új autóbusz lesz a Volán-flottánál

Ezer új autóbusszal válik még korszerűbbé és versenyképesebbé a MÁV-csoport Volán flottája, miután újabb 869 darab autóbusz beszerzésére jelent meg közbeszerzési ajánlati felhívás

Az árstabilitáshoz fegyelmezett monetáris politika kell

A világban tapasztalható bizonytalan geopolitikai és kereskedelmi helyzet olyan inflációs kockázatokat hordoz magában, amelyek miatt a Magyar Nemzeti Banknak (MNB) újra és újra meg kell erősítenie elkötelezettségét a fegyelmezett monetáris politika fenntartása mellett
Hirdetés

Gazdaság

Július 1-től újabb szigor az online számlaadat-szolgáltatásban. Itt van mire figyeljünk.

Az Online Számla rendszerbe jelentett számlaadatok pontosságának javítása érdekében újabb szigorítás várható a Nemzeti Adó- és Vámhivatal részéről a figyelmeztető- (WARNING) és hibaüzenetek (ERROR) kapcsán,

Devizapiac – Erősödött kissé a forint kedd reggelre

Erősödött kissé a forint a főbb devizákkal szemben kedd reggelre az előző esti jegyzéséhez képest a nemzetközi devizakereskedelemben.

Szokatlan mértékű túlterheléses támadás érte az OTP-t

Nemzetközi mércével mérve is szokatlan méretű túlterheléses támadás érte csütörtökön az OTP Bank digitális ügyfélkiszolgálási felületeit

Indul a Lakhatási Tőkeprogram, emelt keretösszeggel, 300 milliárd forinttal

A Lakhatási Tőkeprogram a nagy érdeklődés miatt 100 milliárd forinttal magasabb keretösszeggel, 300 milliárd forinttal indul el.