Ein Hauptbestandteil des Lebens ist die Fähigkeit der Prozesse, sich selbst zu reproduzieren. Dies bedeutet, dass ein chemisches System aufrechterhalten werden muss. Bisher war dies nur auf natürliche Weise möglich.
Jetzt ein Team von Wissenschaftlern aus der Max-Planck-Institut für Biochemie hat einen Weg für ein System gefunden regenerieren Teile seiner eigenen DNA- und Proteinbausteine, alle für sich.
Synthetische Biologie
Das Feld von synthetische Biologie Forscher haben einen großen Teil ihrer Aufmerksamkeit auf die Erzeugung lebensnachahmender Systeme aus leblosen Bausteinen gerichtet. Lebende Organismen können sich normalerweise als verschiedene Einheiten erhalten und reproduzieren, während leblose Blöcke dies normalerweise nicht können.
Hannes Mutschler Der Leiter der Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biochemie und sein Team haben sich auf die Nachahmung der Replikation von Genomen und der Proteinsynthese konzentriert. Beide Prozesse sind für die Selbsterhaltung und Reproduktion biologischer Systeme von grundlegender Bedeutung.
Mit einem In-vitro-System konnte das Team dies tun. " Unser System kann einen erheblichen Teil seiner molekularen Komponenten selbst regenerieren. " erklärt Mutschler .
Das In-vitro-System des Teams synthetisiert Proteine basierend auf a DNA-Blaupause .
Der Erstautor der Studie Kai Libicher , sagte "Im Gegensatz zu früheren Studien kann unser System vergleichsweise lange DNA-Genome lesen und kopieren."
Das größte modulare Genom, aus dem das Team reproduzierte, bestand aus mehr als 116.000 Basenpaare .
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- CASB @SynBioCU 13. Februar 2020
Das Team hofft, das künstliche Genom in Zukunft um weitere DNA-Segmente erweitern zu können. Der nächste Schritt besteht darin, ein System zu entwickeln, das lebensfähig bleibt, wenn Nährstoffe hinzugefügt werden, und das es ihm ermöglicht, Abfallprodukte zu entsorgen.
Eine solche Minimalzelle könnte dann in der Biotechnologie beispielsweise als maßgeschneiderte Produktionsmaschine für Naturstoffe oder als Ausgangspunkt für die Schaffung noch komplexerer lebensechter Systeme verwendet werden.
Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation .