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
Hirdetés

Friss

A sötét anyag hiányát azonosította egy galaxisban a Hubble

A sötét anyag minden kétséget kizáró hiányát azonosította az amerikai...

EU: íme a biztonságosnak ítélt országok listája

Az Európai Unió felülvizsgálta a járványügyi szempontból biztonságosnak ítélt országok listáját, és a jegyzékbe felvette Albániát, Libanont, az Egyesült Államokat, Észak-Macedóniát és Szerbiát. A felsorolt országok állampolgárai esetében az uniós tagállamoknak fokozatosan fel kell oldaniuk a nem alapvető beutazásra vonatkozó korlátozásaikat - közölte az uniós tanács.

IQ és EQ. A nélkülözhetetlen: érzelmi intelligencia

Gyakran kelt meglepetést, hogy a magas értelmi intelligenciahányadosú vállalati részlegek sokszor kevésbé sikeresek, mint az alacsonyabb IQ-val rendelkezők. Pedig nem kétséges, hogy az érzelmi intelligencia szerepe arányosan nő a munka nehézségének növekedésével. Dr. Gonda György rovatának középpontjában ezúttal a modern vezetéstudomány és vezetői gyakorlat első számú sztárja, az EQ áll.

Afrikai gyermekrabszolgaság. A Nestlé, a Cargill Amerikában nem perelhető

A Nestlé és a Cargill vállalatoknak adott igazat csütörtöki döntésével az amerikai legfelsőbb bíróság abban a peres eljárásban, amelyben azzal vádolták az élelmiszeripari óriásokat, hogy tudatosan vásároltak afrikai földművesektől gyerekrabszolgák által betakarított kakaóbabot.

Hírek

A sötét anyag hiányát azonosította egy galaxisban a Hubble

A sötét anyag minden kétséget kizáró hiányát azonosította az amerikai...

Afrikai gyermekrabszolgaság. A Nestlé, a Cargill Amerikában nem perelhető

A Nestlé és a Cargill vállalatoknak adott igazat csütörtöki döntésével az amerikai legfelsőbb bíróság abban a peres eljárásban, amelyben azzal vádolták az élelmiszeripari óriásokat, hogy tudatosan vásároltak afrikai földművesektől gyerekrabszolgák által betakarított kakaóbabot.

Tűzgyújtási tilalom három megyében

Az avar-, gyep- és tűlevélréteg kiszáradása miatt fokozott tűzveszély alakult ki, ezért szombattól Bács-Kiskun, Csongrád-Csanád és Jász-Nagykun-Szolnok megyében életbe lép a tűzgyújtási tilalom - közölte a Nébih.

London helyett Budapesten lesz az Eb-döntő?

Az Európai Labdarúgó Szövetségnek (UEFA) készenléti terve van arra az esetre, ha a londoni Wembley Stadionban nem lehetne megrendezni a foci-Eb július 11-i fináléját. Brit sajtóértesülés szerint szükség esetén a Puskás Aréna adhatna otthont a döntőnek.

Golflabda méretű gyémántot találtak Botswanában

A világ harmadik legnagyobb drágakövének tartott, 1098 karátos gyémántot bányásztak ki Botswanában - közölte a De Beers bányakonszern és a kormány.

Hőségriasztás munkaidőben – előírások és tanácsok

A hőségben végzett munka veszélyesebb, ezért fontos, hogy a munkavállalók egészségének és biztonságának védelme érdekében mindenki tegye meg a szükséges megelőző intézkedéseket - írta az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) foglalkoztatáspolitikáért felelős államtitkára a közösségi oldalán.

Korrupció? Őrizetbe vettek egy rendőri vezetőt

Korrupciógyanú miatt őrizetbe vett a Központi Nyomozó Főügyészség egy rendőri gazdasági vezetőt - közölte a szervezet vezetője.

Szemhárfa – technológia segítségével játszhatnak a mozgáskorlátozott zenészek

A szemük mozgatásával hárfázhatnak egy új technológia segítségével mozgáskorlátozott zenészek.

A brit felnőttek többségét beoltották – a legtöbb új fertőzött 5-12 és 18-24 éves

A csütörtökön ismertetett legfrissebb adatok szerint a brit felnőtt lakosság több mint 80 százaléka megkapta a koronavírus elleni oltás első dózisát, és csaknem 60 százaléknak mindkét adagot beadták.

Hőhullámot hoz a hétvége – néhol záporral és zivatarral

A hétvégén érkezik az idei első hőhullám - hívta fel a figyelmet az Országos Meteorológiai Szolgálat.

Békétlenebbé vált a világ – meg is fizettünk érte

Bár tavaly csökkent a konfliktusok intenzitása, a koronavírus-járvány okozta gazdasági visszaesés miatt békétlenebbé vált a világ. A békétlenség a bolygó minden lakójának átlagosan 1942 dollárjába került - áll az Institute for Economics and Peace (IEP) nevű nemzetközi kutatóintézet éves jelentésében.

Pénteken nagyot drágulnak az üzemanyagok

Péntektől drágulnak az üzemanyagok a hazai kutakon: a benzin és a gázolaj literenkénti átlagára is 5 forinttal emelkedik.

Gazdaság

Erősödött a dollár a Fed bejelentésére

Az amerikai jegybank szerepét betöltő Federal Reserve szigorúbb hangnemének köszönhetően kéthavi csúcsra erősödött és közel kilenc hónapja a legjobb hetét zárhatja a dollár.

MNB: idén először áprilisban lett deficites a fizetési mérleg

Áprilisban 201 millió euró deficittel zárt a folyó fizetési mérleg, az első három hónap előzetes adatok szerint 446 millió euró aktívumát követően, amiből 330 millió euró márciusban képződött - derül ki a Magyar Nemzeti Bank (MNB) előzetes adataiból.

A pénzpiaci alapokból egymilliárdnyi forint áramlott ki

Májusban 0,1 százalékkal, 11 milliárd forinttal csökkent a befektetési alapokban kezelt vagyon - közölte a Befektetési Alapkezelők és Vagyonkezelők Magyarországi Szövetsége (Bamosz).

MNB – 50 milliós bírság az Union Biztosítónak

Különböző jogsértések miatt a Magyar Nemzeti Bank 50 millió forintos felügyeleti és fogyasztóvédelmi bírságot szabott ki az Union Biztosítóra. A feltárt hiányosságok nem veszélyeztetik a biztosító biztonságos működését - közölte a jegybank.

Tőzsde – Csúcsot döntöttek az elsődleges kibocsátások

Az elmúlt 20 év legjobb eredményét produkálta a tőzsdei bevezetések (IPO) nemzetközi piaca 2021 első negyedévében: 85 százalékkal 430-ra emelkedett az elsődleges tőzsdei részvénykibocsátások száma, összesített értékük pedig 271 százalékkal 105,6 milliárd dollárra nőtt - közölte az EY könyvvizsgáló.

EBRD: a járvány alatt is csökkentek a térségi bankrendszerek nem teljesítő kinnlevőségei

A koronavírus-járvány ellenére is csökkent tavaly a közép- és kelet-európai gazdaságokban a nem teljesítő banki kinnlevőségek (NPL) összege, elsősorban a masszív kormányzati beavatkozások miatt - közölte hétfőn Londonban az Európai Újjáépítési és Fejlesztési Bank (EBRD). A kimutatás szerint Magyarország azon térségi országok között van, amelyekben a legnagyobb mértékben csökkent a problémás követelésállomány.
Az adatkezelési tájékoztatót elolvastam és elfogadom