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/

Kövesse AzÜzletet a facebookon is!Tetszik

Friss

Látogatási tilalom a Semmelweis Egyetem öt klinikáján

A koronavírus-járvány és a szezonális fertőzések elkerülése érdekében látogatási tilalmat vezetett be öt klinikáján a Semmelweis Egyetem.

BÉT XTend – Naperőműves cég a legújabb kibocsátó

A naperőművi energiatermelésre specializálódott NAP Nyrt. a Budapesti Értéktőzsde (BÉT) Xtrend piacának legújabb kibocsátója.

Uniós árkörkép. Budapesten a legolcsóbb a lakossági földgáz

A földgáz átlagára az uniós fővárosok közül Budapesten volt a legolcsóbb, míg a villamos energiáért a magyar háztartások a második legkedvezőbb árat fizették szeptemberben - derül ki a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal (MEKH) nemzetközi árösszehasonlító vizsgálatából.

Parragh László átalakítaná az iparűzési adó rendszerét

A helyi iparűzési adó jelenlegi rendszerét jövőre is fenn kellene tartani, a "politikai szélcsend" időszakában pedig (amikor nincsenek például választások) az iparűzési adó egész rendszerét át kellene tekinteni - mondta a Magyar Kereskedelmi és Iparkamara (MKIK) elnöke.

Hírek

Látogatási tilalom a Semmelweis Egyetem öt klinikáján

A koronavírus-járvány és a szezonális fertőzések elkerülése érdekében látogatási tilalmat vezetett be öt klinikáján a Semmelweis Egyetem.

Uniós árkörkép. Budapesten a legolcsóbb a lakossági földgáz

A földgáz átlagára az uniós fővárosok közül Budapesten volt a legolcsóbb, míg a villamos energiáért a magyar háztartások a második legkedvezőbb árat fizették szeptemberben - derül ki a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal (MEKH) nemzetközi árösszehasonlító vizsgálatából.

Ausztriában igazolni kell a munkahelyeken a vírus elleni védettséget

Ausztriában a kormány szerdai döntése értelmében a munkavállalók többségének novembertől dokumentummal kell igazolnia munkahelyén a koronavírus elleni védettséget.

Coronavírus – egyhetes kényszerszabadság Oroszországban

Vlagyimir Putyin orosz elnök elrendelte, hogy a koronavírusjárvány-helyzet romlása miatt október 30. és november 7. között munkaszünetet tartsanak Oroszországban.

Csoportos társasági adó – közeleg a nyilatkozási határidő

A vállalkozásoknak pár hetük maradt eldönteni, hogy a csoportos társasági adóalanyiságot választják-e. A csoportos társasági adózással a cégek összességében akár 15 milliárd forintot is megtakaríthatnak - hívja fel a figyelmet a Mazars.

Áder János: az emberiség felelőtlenül használja a vizet

Alig található a Földön jó minőségű, könnyen hozzáférhető, tisztítás nélkül fogyasztható víz, mert az emberiség felelőtlenül használja a rendelkezésre álló vizet - közölte Áder János köztársasági elnök a Kossuth rádió Jó reggelt, Magyarország! című műsorában.

Öt évig bujkált a toplistás magyar bűnöző – Detroitban fogták el

Detroitban fogtak el egy költségvetési csalás miatt keresett magyar férfit - közölte a Készenléti Rendőrség Nemzeti Nyomozó Iroda.

Fővárosi kocsmarazziára indult a NAV – kerületi lista

Két hónapos kocsmarazziába kezdett a főváros déli kerületeiben az adóhivatal: a NAV az italok vizezése, a feketefoglalkoztatás és a számla nélküli értékesítés ellen lép fel.

Gazdaság

Moratórium – körkép. Kevesen kérik a hosszabbítást

Az ügyfelek közül kevesen élnek a meghosszabbított hiteltörlesztési moratóriummal, amelyet novembertől már csak a rászorulók vehetnek igénybe - közölték a pénzintézetek.

Londoni elemzők: a piaci nyomás agresszívabb lépésre késztetheti az MNB-t

Valószínű, hogy a Magyar Nemzeti Bank monetáris tanácsa 15 bázispontos lépésekben folytatja a jelenlegi kamatemelési ciklust, de erősödhet a jegybankra nehezedő piaci nyomás az agresszívabb szigorító lépések végett - vélik londoni pénzügyi elemzők.

MNB: indokolt a kamatemelési ciklus folytatása

A monetáris tanács értékelése alapján az inflációs kilátások és az ezeket övező, továbbra is felfelé mutató kockázatok egyértelműen a júniusban megkezdett kamatemelési ciklus havi ütemű folytatását indokolják - közölte a jegybank.

Gyengült a forint a kamatemelés után

Jelentősen gyengült a forint az MNB kamatdöntésének kihirdetése után: az euró jegyzése pár perc alatt 361,15 forintra emelkedett a bankközi devizapiacon. A döntés közzététele, 14 óra előtt egy perccel még 359,90 forinton állt a jegyzés.
Az adatkezelési tájékoztatót elolvastam és elfogadom