LifeHub CSIC: Grupa badaczy tworzy sieć, aby rozwikłać i „wyprodukować” tajemnice życia | Nauki ścisłe

Czym jest życie? Jak dorastałeś? Jak się rozwijasz? Czy można to zsyntetyzować? To tylko niektóre z pytań, na które prawie stu naukowców zebrało się w sieci o nazwie LifeHub CSIC. Próbują znaleźć odpowiedzi na wielkie tajemnice życia, zrozumieć zasady, które je charakteryzują i „wytwarzają”, oraz tworzyć struktury biologiczne o określonych celach. Koordynator tej grupy, Fernando Casares, badacz z Andaluzyjskiego Centrum Biologii Rozwojowej (CABD), podkreśla, że ​​nie jest to złudzenie.

Victor Frankenstein, postać stworzona przez Mary Shelley, ma obsesję na punkcie „tajemnic nieba i ziemi”, aby odkryć „tajemniczą duszę człowieka”. Frankenstein tworzy zwłoki z różnych części zwłok. LifeHub podziela tę nadzieję na rozwikłanie tajemnicy życia, ale zaczynając od połączenia różnych perspektyw badaczy ze wszystkich dziedzin.

Casares wyjaśnia, że ​​grupa „widzi życie jako zjawisko na kilku poziomach” i że odpowiedzi muszą pochodzić z „połączenia doświadczenia i umiejętności”: „Jesteśmy przyzwyczajeni do jednego rodzaju życia, z którego jesteśmy stworzeni, życia organicznego; ale możliwe jest, myśląc bardziej abstrakcyjnie o właściwościach, które mają, a niekoniecznie tych, które są zbudowane z węgla, że ​​możemy poznać zasady, które je charakteryzują.Możliwe jest dokonywanie całkiem rozsądnych przypuszczeń, a także pozwala nam rozważyć inne pozaziemskie scenariusze ”.

W tym sensie odpowiadają Biolog Jordi Bascompett, który uważa, że ​​„życie jest prawie nieuniknione, gdy istnieją odpowiednie warunki brzegowe, a zatem jest bardzo prawdopodobne, że biorąc pod uwagę dużą liczbę planet o odpowiednich warunkach, można spodziewać się życia na innych planetach”.

Jest to również związane ze światem wirtualnym, światem wirtualnym, takim jak Facebook, Google i Microsoft. W tym sensie Casares komentuje: „Podobnie wymyśliliśmy już życie i sprawiliśmy, że działało, nie zdając sobie z tego sprawy. To życie elektroniczne zależy od nas, rozprzestrzenia się w Internecie, powtarza, zmienia się i zajmuje przestrzeń. Być może życie nieorganiczne tak istnieje i nie definiujemy go jako takiego, ponieważ nie jest Z krwi i kości.

Możliwe jest budowanie struktur, które mogą pełnić funkcje, ponieważ lepiej rozumiemy, jak pewne związki chemiczne tworzą się wewnątrz komórek i jak łączą się ze sobą.

Fernando Casares, badacz w Andaluzyjskim Centrum Biologii Rozwojowej

Ale jest też cel w dziedzinie organicznej: wyprodukować życie poza to, co od tamtej pory osiągnęła biotechnologia Craig Winter (Jeden z ojców ludzkiego genomu) ogłosił w 2010 r. powstanie bakterii mycoides JCVI-syn1.0, Pierwsza sztuczna komórka, której genom został zsyntetyzowany w probówce.

Koordynator grupy naukowej twierdzi, że „wiele osób szuka nie tyle generowania lub reprodukcji tego, co już jest w drodze doboru naturalnego, ile tworzenia struktur podobnych do komórek potomnych zaprojektowanych do określonych celów, aby tworzyć komórki na żądanie”.

Grupa naukowców chce pójść dalej, „odtwarzając na żądanie właściwości życia i budując konstrukcje, które mogą pełnić funkcje”. „Myślę, że jest to możliwe, ponieważ lepiej rozumiemy, jak pewne związki chemiczne tworzą się wewnątrz komórek i jak łączą się ze sobą. Nie widzę żadnej teoretycznej przeszkody” – mówi Casares.

Thomas Karel z Uniwersytetu Monachijskiego Zaprezentowane pięć lat temu w Nauki ścisłe Skuteczne metody chemiczne mogą stworzyć pierwotną zupę, z której powstało życie. Ale dla naukowców LifeHub, według Casaresa, nie jest to nawet konieczne: ​​„Możemy całkowicie pominąć pierwotne reakcje i reakcje chemiczne, które zaszły bezpośrednio od składników chemii, które mamy dzisiaj. Nie będziemy musieli używać te same materiały budowlane”.

Dziesięć stypendiów dla młodych naukowców

Te ostateczne cele zrozumienia i produkcji życia mają już pierwszy projekt: ciemne białko. ten T2T Sojusz Opublikowane 3 czerwca „Pierwsze kompletne sekwencjonowanie ludzkiego genomu”. Ale Casares ostrzega, że ​​liczba białek, które genom może wytworzyć, o których praktycznie nic nie wiemy, może wynosić 30% lub 40%”. Ten nieznany region jest celem ciemnych białek.

Nagroda Cesara de la Fuente, Księżniczka Girony Naukowiec i profesor bioinżynierii z University of Pennsylvania (USA) odkrył właśnie 2603 peptydy (cząsteczki tworzące aminokwasy) o funkcjach biologicznych niezwiązanych z układem odpornościowym, które mają działanie przeciwinfekcyjne. . Odnosząc się do tych nieznanych obszarów ciała, wyjaśnia: „Przez wiele lat uważano, że niechciane DNA nie działa, a potem przez lata nauczyliśmy się, że tak jest. Jest mniej więcej tak samo: zawsze tam było. , ale nie ma. Nie mieliśmy narzędzi, aby go znaleźć, aby go szukać”.

Lloyd Smith, profesor chemii na Uniwersytecie Wisconsin-Madison, sugeruje w nowym przeglądzie postęp naukowy W zeszły piątek Human Proteoform Project opisał pełny zestaw ekspresjonowanych form białkowych z około 20 000 genów zakodowanych w ludzkim genomie. Według Smitha projekt zakłada „istotny krok w śledztwie”. „Ten ekscytujący projekt na dużą skalę zostanie zorganizowany w sposób podobny do ludzkiego genomu, aby dostarczyć krytycznych informacji łączących genotyp z chorobą człowieka” – mówi Neil Keeler, współautor pracy.

Praca ta otwiera wiele dróg, od strategii terapeutycznych po przewidywanie chorób lub zrozumienie połączeń nerwowych. Aby ujawnić pełną różnorodność ludzkich białek i ich biologiczne znaczenie, Smith i jego zespół zaproponowali stworzenie „kompleksowego, wysokiej jakości, kategoryzującego atlasu rodziny izoform białek dla każdego genu”. Według naukowca „Nawet najbardziej przebadane geny mają nieznane izoformy białek”. Smith zwraca uwagę na znaczenie korzystania z nowych technologii, takich jak te opracowane przez De la Fuente.

Projekt, który rozpoczął się w CSIC, jest otwarty i oczekuje się, że pojawią się nowi, młodzi naukowcy, według zastępcy koordynatora LifeHub, Evy Garcia, naukowca z Instytutu Katalizy i Chemii Naftowej (ICP), według CSIC. Aby to osiągnąć, 10 Ponieważ wprowadzenie JAESkierowany jest do studentów zainteresowanych rozpoczęciem kariery naukowej. W tym sensie, wyjaśnia Garcia, chodzi o „oferowanie wyjątkowego treningu i przyciąganie talentów w inny sposób”. Dodaje: „Hmm [los jóvenes] Mają najnowsze pomysły i dlatego powinni być jednym z motorów wszystkich tych inicjatyw”.

Komitet Kontaktu i Monitoringu Życia składa się z naukowców takich jak Miguel Manzanares z Centrum Biologii Molekularnej im. Severo Ochoa. Josefa Gonzalez i Rosa Fernandez z Instytutu Biologii Ewolucyjnej; Juana F. Boyatos z Narodowego Centrum Biotechnologii; oraz Germaine Rivas z Centrum Badań Biologicznych Margherita Salas.

MOŻESZ ŚLEDZIĆ SPRAWĘ W Portal społecznościowy FacebookI Świergot NS Instagram, lub zarejestruj się tutaj, aby otrzymać Nasz cotygodniowy biuletyn.