"Obce" DNA na Ziemi. Nie przybyło z kosmosu, to ludzie je stworzyli

Syntetyczne życie to scenariusz znany z mniej lub bardziej udanych filmów science-fiction. Jednak technologia, pozwalająca je tworzyć, już istnieje. I jest stale rozwijana. 2019 ma być rokiem, w której rozwój tej dziedziny nauki pójdzie zdecydowanie na przód.

"Obce" DNA na Ziemi. Nie przybyło z kosmosu, to ludzie je stworzyli
Źródło zdjęć: © Shutterstock.com
Grzegorz Burtan

Rok 2016 – w laboratoriach firmy Synthetic Genomics powstaje nowe życie. Nazwane roboczo JCVI-syn3.0. Jest zbudowane z 473 genów, wszystko powstało bez pomocy natury. Cały eksperyment miał przede wszystkim sprawdzić, za co odpowiadają pojedyncze geny w organizmach.

Eksperyment oparto na badaniach z 2014 roku. Wtedy Floyd Romesberg z kalifornijskiego Lomersberg Lab wytworzył XNA - kwas kseno nukleinowy. To syntetyczna alternatywa dla DNA. Przy jej wytworzeniu wykorzystuje się adeninę, cytozynę, guaninę oraz tyminę. Czyli aminokwasy, które nie występują wśród nukleotydów, budujących kwasy nukleinowe.

Ale historia syntetycznego DNA sięga jeszcze dalej. Już w 2012 roku przekonywano, że syntetyczne organizmy są trendem przyszłości, a "Dna jest passé".

Struktura XNA przypomina skręconą drabinę, czyli podwójną helisę. To punkt wspólny XNA z DNA. Już od lat 80. naukowcy eksperymentowali z cukrami, aby otrzymać syntetyczne kwasy nukleinowe przydatne w badaniach medycznych.

- Trudno sobie wyobrazić życie bez systemu przechowywania i powielania informacji genetycznej, ale DNA i RNA nie są jedyną opcją - wyjaśnia Philipp Holliger z Medical Research Council’s Laboratory of Molecular Biology w Cambridge. - Inne podobne polimery, a jest ich jeszcze co najmniej sześć, mogą pełnić te same funkcje - dodaje. Holliger pracował nad XNA jeszcze wcześniej niż Romesberg, wykorzystali jednak inne cząsteczki – cykloheksan i treozę.

Zespół Romesberga otrzymał takie enzymy, które przy współpracy z XNA tworzą kompletny system genetyczny. Dzięki nim XNA zdolne jest do tego, co nie jest możliwe w przypadku innych syntetycznych kwasów nukleinowych, czyli ewolucji molekularnej.

Wewnątrz żywych komórek enzymy zwane polimerazami wycinają, wklejają i łączą cząsteczki DNA w celu uzyskania z nich informacji genetycznej. Wtedy przewidywano, że jeśli Holligerowi uda się zwiększyć funkcjonalność XNA enzymów, będzie można zastąpić nim DNA i RNA w żywych komórkach.

Metodą, którą można dokonać, jest oczywiście CRISPR. "Nauka wykorzystuje ten system do modelowania chorób – nowotworowych i genetycznych. CRISPR/Cas9 pozwala odpowiedzieć na pytanie, skąd wzięła się choroba, poznanie, jak się tworzy i rozwija, jaka jest jej patofizjologia", mówiła w wywiadzie dla WP dr Zuzanna Bukowy-Bieryłło.

"Nauka wykorzystuje ten system do modelowania chorób – nowotworowych i genetycznych. CRISPR/Cas9 pozwala odpowiedzieć na pytanie, skąd wzięła się choroba, poznanie, jak się tworzy i rozwija, jaka jest jej patofizjologia. Możemy też prześledzić za pomocą CRISPR, jakie jest pochodzenie konkretnych komórek w organizmie i oznaczyć wszystkie komórki, w których dany gen ulega ekspresji. Możemy też użyć CRISPR, by coś naprawić, wprowadzając do genomu zdrową sekwencję" – mówiła dr Zuzanna Bukowy-Bieryłło.

Pojawiają się jednak wątpliwości etyczne w stosunku do CRISPR/Cas9. Z prostego powodu - na wczesnym etapie rozwoju zarodka jest możliwa edycja DNA wszystkich komórek. Z tego zarodka możemy stworzyć organizm człowieka, który od początku będzie całkowicie zmodyfikowany.

Przedsmak tej metody mogliśmy podziwiać ostatnio. Chiński naukowiec He Jiankui potwierdził, że na początku listopada urodziły się bliźniaczki modyfikowane genetycznie. Lulu i Nana mają być odporne na wirusa HIV. Od tamtego czasu Jiankui zapadł się pod ziemię. Z prawdopodobną pomocą chińskiego rządu.

A XNA jest komplementarne względem DNA. Może być niezwykle przydatne w badaniach biologicznych, biotechnologicznych i medycznych. Przewiduje się, że po wprowadzeniu do ludzkiego organizmu wykryje wczesne oznaki choroby, niewykrywalne za pomocą współczesnych technik.

Między 2018 a 2025 rokiem rynek biologii syntetycznej ma wzrosnąć o 28,2 proc. Rynek będzie wtedy wart ponad 56 milionów dolarów. Jednak już w 2019 niezbędna będzie debata na temat tego, jak i czy można tworzyć syntetyczne organizmy. Nie mówiąc już o tym, czy dopuszczamy możliwość istnienia sztucznie hodowanych ludzi, jak zauważa Vint Cerf, wiceprezes Google. To daleka przyszłość, dla niektórych nierealna. Ale tak samo kilka dekad temu XNA również było postrzegane jako nieosiągalny scenariusz.

technologie i naukacrisprdna

Wybrane dla Ciebie

Komentarze (2)

Cenimy Twoją prywatność

Kliknij "AKCEPTUJĘ I PRZECHODZĘ DO SERWISU", aby wyrazić zgodę na korzystanie w Internecie z technologii automatycznego gromadzenia i wykorzystywania danych oraz na przetwarzanie Twoich danych osobowych przez Wirtualną Polskę, Zaufanych Partnerów IAB (869 partnerów) oraz pozostałych Zaufanych Partnerów (403 partnerów) a także udostępnienie przez nas ww. Zaufanym Partnerom przypisanych Ci identyfikatorów w celach marketingowych (w tym do zautomatyzowanego dopasowania reklam do Twoich zainteresowań i mierzenia ich skuteczności) i pozostałych, które wskazujemy poniżej. Możesz również podjąć decyzję w sprawie udzielenia zgody w ramach ustawień zaawansowanych.


Na podstawie udzielonej przez Ciebie zgody Wirtualna Polska, Zaufani Partnerzy IAB oraz pozostali Zaufani Partnerzy będą przetwarzać Twoje dane osobowe zbierane w Internecie (m.in. na serwisach partnerów e-commerce), w tym za pośrednictwem formularzy, takie jak: adresy IP, identyfikatory Twoich urządzeń i identyfikatory plików cookies oraz inne przypisane Ci identyfikatory i informacje o Twojej aktywności w Internecie. Dane te będą przetwarzane w celu: przechowywania informacji na urządzeniu lub dostępu do nich, wykorzystywania ograniczonych danych do wyboru reklam, tworzenia profili związanych z personalizacją reklam, wykorzystania profili do wyboru spersonalizowanych reklam, tworzenia profili z myślą o personalizacji treści, wykorzystywania profili w doborze spersonalizowanych treści, pomiaru wydajności reklam, pomiaru wydajności treści, poznawaniu odbiorców dzięki statystyce lub kombinacji danych z różnych źródeł, opracowywania i ulepszania usług, wykorzystywania ograniczonych danych do wyboru treści.


W ramach funkcji i funkcji specjalnych Wirtualna Polska może podejmować następujące działania:

  1. Dopasowanie i łączenie danych z innych źródeł
  2. Łączenie różnych urządzeń
  3. Identyfikacja urządzeń na podstawie informacji przesyłanych automatycznie
  4. Aktywne skanowanie charakterystyki urządzenia do celów identyfikacji

Cele przetwarzania Twoich danych przez Zaufanych Partnerów IAB oraz pozostałych Zaufanych Partnerów są następujące:

  1. Przechowywanie informacji na urządzeniu lub dostęp do nich
  2. Wykorzystywanie ograniczonych danych do wyboru reklam
  3. Tworzenie profili w celu spersonalizowanych reklam
  4. Wykorzystanie profili do wyboru spersonalizowanych reklam
  5. Tworzenie profili w celu personalizacji treści
  6. Wykorzystywanie profili w celu doboru spersonalizowanych treści
  7. Pomiar efektywności reklam
  8. Pomiar efektywności treści
  9. Rozumienie odbiorców dzięki statystyce lub kombinacji danych z różnych źródeł
  10. Rozwój i ulepszanie usług
  11. Wykorzystywanie ograniczonych danych do wyboru treści
  12. Zapewnienie bezpieczeństwa, zapobieganie oszustwom i naprawianie błędów
  13. Dostarczanie i prezentowanie reklam i treści
  14. Zapisanie decyzji dotyczących prywatności oraz informowanie o nich

W ramach funkcji i funkcji specjalnych nasi Zaufani Partnerzy IAB oraz pozostali Zaufani Partnerzy mogą podejmować następujące działania:

  1. Dopasowanie i łączenie danych z innych źródeł
  2. Łączenie różnych urządzeń
  3. Identyfikacja urządzeń na podstawie informacji przesyłanych automatycznie
  4. Aktywne skanowanie charakterystyki urządzenia do celów identyfikacji

Dla podjęcia powyższych działań nasi Zaufani Partnerzy IAB oraz pozostali Zaufani Partnerzy również potrzebują Twojej zgody, którą możesz udzielić poprzez kliknięcie w przycisk "AKCEPTUJĘ I PRZECHODZĘ DO SERWISU" lub podjąć decyzję w sprawie udzielenia zgody w ramach ustawień zaawansowanych.


Cele przetwarzania Twoich danych bez konieczności uzyskania Twojej zgody w oparciu o uzasadniony interes Wirtualnej Polski, Zaufanych Partnerów IAB oraz możliwość sprzeciwienia się takiemu przetwarzaniu znajdziesz w ustawieniach zaawansowanych.


Cele, cele specjalne, funkcje i funkcje specjalne przetwarzania szczegółowo opisujemy w ustawieniach zaawansowanych.


Serwisy partnerów e-commerce, z których możemy przetwarzać Twoje dane osobowe na podstawie udzielonej przez Ciebie zgody znajdziesz tutaj.


Zgoda jest dobrowolna i możesz ją w dowolnym momencie wycofać wywołując ponownie okno z ustawieniami poprzez kliknięcie w link "Ustawienia prywatności" znajdujący się w stopce każdego serwisu.


Pamiętaj, że udzielając zgody Twoje dane będą mogły być przekazywane do naszych Zaufanych Partnerów z państw trzecich tj. z państw spoza Europejskiego Obszaru Gospodarczego.


Masz prawo żądania dostępu, sprostowania, usunięcia, ograniczenia, przeniesienia przetwarzania danych, złożenia sprzeciwu, złożenia skargi do organu nadzorczego na zasadach określonych w polityce prywatności.


Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień Twojej przeglądarki oznacza, że pliki cookies będą umieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W celu zmiany ustawień prywatności możesz kliknąć w link Ustawienia zaawansowane lub "Ustawienia prywatności" znajdujący się w stopce każdego serwisu w ramach których będziesz mógł udzielić, odwołać zgodę lub w inny sposób zarządzać swoimi wyborami. Szczegółowe informacje na temat przetwarzania Twoich danych osobowych znajdziesz w polityce prywatności.