Hirdetés
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

Máltai Tűzijáték Fesztivál

A fesztivál feleleveníti Málta gazdag tűzijáték művészeti történetét és hagyományait, ami a szigeteken egészen a XVI. századig nyúlik vissza.

Térítésmentesen tanulhatnak nyelvet a tanárok

A tananyagok leckéi egymásra épülnek, amelyek mögött plusz extra nyelvtani vagy épp kulturális háttértartalmakat is adunk a felhasználóknak.

Kinek kell a lakásbiztosítást megkötnie bérlet esetén?

Egyre gyakrabban fordul elő, hogy a bérlő számára azt is kikötik, hogy kössön felelősségbiztosítást arra az esetre, ha valamilyen oknál fogva az ingatlanban kárt okozna. A

Stabil kilátással megerősítette az OTP-bankok besorolásait a Moody’s

A hitelminősítő kiemeli, hogy az OTP finanszírozása stabil, és mindenekelőtt a betétállományra épül.

Hírek

Enyhe emelkedéssel nyithat a tőzsde az elemző szerint

Enyhe emelkedéssel nyithat szerdán a Budapesti Értéktőzsde (BÉT) az Equilor Befektetési Zrt. vezető elemzője szerint.

Elemző: iránykereséssel nyithat a tőzsde

Hétfőn a BÉT részvényindexe, a BUX 141,21 pontos, 0,22 százalékos csökkenéssel, 65 095,72 ponton zárt.

A héten várható: Az MNB kamatdöntő ülést tart, államháztartási adatok

Tavaly decemberben a teljes munkaidőben alkalmazásban állók bruttó átlagkeresete 655 600, a kedvezmények figyelembevételével számolt nettó átlagkereset 451 300 forint volt.

Devizapiac – Gyengült a forint reggel

Gyengült a forint árfolyama a főbb devizákkal szemben péntek reggel.

Elemző: átlag feletti forgalomban emelkedett a tőzsde

A Budapesti Értéktőzsde részvényindexe, a BUX 462 pontos, 0,71 százalékos emelkedéssel, 65 450,33 ponton zárt hétfőn.

BÉT – Emelkedő forgalomban csökkent a BUX a héten

Emelkedő forgalom mellett csökkent a héten a Budapesti Értéktőzsde (BÉT) részvényindexe,

NAV: már elérhetők az adóbevallási tervezetek

A bevallási tervezet ugyanis csak azokat a bevételi, jövedelmi adatokat tartalmazza, amelyek a NAV rendelkezésére állnak a munkáltatók és kifizetők bevallásai, adatszolgáltatása révén.

Elemző: a Richter húzta le a BUX-ot

A részvénypiac forgalma 28,7 milliárd forint volt, a vezető részvények a Mol kivételével gyengültek az előző napi záráshoz képest.

Gazdaság

Stabil kilátással megerősítette az OTP-bankok besorolásait a Moody’s

A hitelminősítő kiemeli, hogy az OTP finanszírozása stabil, és mindenekelőtt a betétállományra épül.

Az MBH Bank lett a Fundamenta többségi tulajdonosa

A Fundamenta ezentúl az MBH Bank konszolidált leányvállalataként, de önállóan működik tovább

A költségvetés biztosította a forrásokat a nyugdíjak és a családtámogatások védelméhez

A költségvetés a válságokban is helytállt, a rendkívüli kiadások mellett is biztosította a forrásokat a nyugdíjak és a családtámogatások védelméhez, valamint a rezsicsökkentés fenntartásához.

A fővárosi téglalakások átlagos négyzetméterára egy millió felett

A fővárosi lakáspiac áremelkedéssel indította az évet, az első két hónapban a téglalakások átlagos négyzetméterára már egymillió forint fölé emelkedett