Minimální buňka je stále dost složitá

Biologie |

Celá řada projektů v oblasti umělého života počítá s tím, že nejdřív osekáme stávající bakteriální buňky/genom, a dostaneme tak minimální organismus. S tím pak budeme dále experimentovat.




Poslední studie ale svědčí o tom, že minimální buňka bude možná stále ještě dost složitá a oproti „přirozeným“ jednoduchým bakteriím vlastně nebude představovat žádný zvláštní pokrok.

Vědci z European Molecular Biology Laboratory (EMBL) v Heidelbergu a z barcelonského Centre de Regulacio Genòmica (CRG) zveřejnili v časopisu Science článek vycházející z analýzy buňky bakterie Mycoplasma pneumoniae (u člověka může způsobovat atypický zápal plic). Je to jeden z nejednodušších mikroorganismů vůbec, nicméně soběstačný – v tom smyslu, že k rozmnožování nepotřebuje buněčný aparát hostitele.

Vědci nyní podrobně popsali buněčný aparát této bakterie, a to hned na několika úrovních. Především identifikovali veškeré používané molekuly RNA (různé v závislosti na změnách okolního prostředí). Totéž udělali s proteiny. Poslední úroveň byla nejsložitější, zahrnuje veškeré metabolické dráhy/reakce, které tyto bakterie provádějí, stejně jako popis všech jejich produktů. Všechny tyto tři roviny se ukázaly složitější, než vědci původně předpokládali.

Ukázalo se, že řada enzymů je multifunkčních mohou katalyzovat různé reakce, také proteiny se spojují podle okolností do různých komplexů. Regulace transkripce je také složitá, mnohem podobnější eukaryotním organismům, než se dosud myslelo. Bakterie má celou řadu mechanismů, jak zvýšit nebo naopak potlačit expresi určitého genu, skupiny spřízněných genů se nemusí číst způsobem „všechno, nebo nic“, a samotná transkripce také není jednoduchá, zdaleka ne všechny čtené a přepisované kódy DNA vedou nakonec k proteinům (tedy i zde existují například introny a exony). A ačkoliv genom sám o sobě je jednoduchý, Mycoplasma pneumoniae s ním dokáže docela kouzlit a v závislosti na vnějších podmínkách rychle měnit svůj metabolismus.

Celkově z toho vyplývá, že i geneticky nejjednodušší organismy jsou ve skutečnosti značně složité. Uměle možná půjde sestavit organismy ještě jednodušší a opravdu „minimální“, je ale otázka, zda efektivní cestou k tomuto cíli bude další osekávání genomu – ten má Mycoplasma pneumoniae už stejně velmi malý. Nadto je otázka, zda vůbec může existovat život s menší komplexitou; pokud i nejjednodušší organismy jsou značně složité, možná se nacházejí na hranici nějakého fázového přechodu.

 

Zdroj: Sciencedaily

 











Komentáře

Napsat vlastní komentář

Pro přidání příspěvku do diskuze se prosím přihlašte v pravém horním rohu, nebo se prosím nejprve registrujte.