Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry
Dodatkowy na dole

Użyteczne białka tworzymy metodą darwinowskiej selekcji

Dzięki teorii Darwina możemy projektować zupełnie nowe aktywności białek i przeciwciał. Tegoroczne Nagrody Nobla w dziedzinie chemii pokazują, że proces ewolucji, jaki zaproponował Darwin, działa tak dobrze, że może być wykorzystywany w procesach technologicznych – mówi prof. Jarosław Marszałek z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii UG i GUMed.

W środę ogłoszono laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Profesorowie Frances H. Arnold oraz George P. Smith i Gregory P. Winter zostali docenieni za wykorzystanie ewolucji w chemii i jej praktyczne zastosowanie na potrzeby ludzi.

„Stosując metody prof. Arnold możemy znajdować takie enzymy, które będą umiały rozkładać plastiki. Nawet, jeśli takie białka nigdy wcześniej w przyrodzie nie istniały. To może prowadzić do zielonej syntezy. Czyli doprowadzimy do tego, że reakcje, które dziś wymagają syntezy w ciężkich procesach wykorzystujących rozpuszczalniki organiczne, w przyszłości będą prowadzone w fermentorach, gdzie będą to robić bakterie” – przewiduje prof. Marszałek.

Dodaje, że profesorowie Smith i Winter zostali nagrodzeni za technologię w tym samym procesie, czyli za znalezienie sposobu na to, by z różnorodnych białek dostać konkretne - w postaci genu. Tę technologię wykorzystano do wyprodukowania przeciwciała, które potrafi zahamować reakcję chorobową w organizmie. I znaleziono zastosowanie medyczne.

Jak wyjaśnił prof. Marszałek, ewolucja jest pojęciem ogólnym, odnoszącym się do całego Wszechświata. Natomiast organizmy żywe ewoluują w specyficzny sposób. Zgodnie z teorią Darwina w każdym pokoleniu rodzi się nadmiar osobników, które nieco różnią się od siebie.

„Prof. Arnold produkuje w ogromnych ilościach białka, które różnią się od siebie pewnymi cechami. Robi to dzięki technikom biologii molekularnej. Każde białko różni się swoją sekwencją, a przez to – swoimi właściwościami. Badaczka pyta, czy te białka są zdolne katalizować reakcję chemiczną – taką, o jaką jej chodzi. Jest duża szansa, że jedna z miliardów uzyskanych cząsteczek będzie zdolna przeprowadzić taką reakcję. W następnym kroku ten wariant, który choć trochę tę reakcję katalizował, jest znów selekcjonowany. Tak samo działa dobór naturalny, któremu podlegają wszystkie gatunki” – mówi biolog.

Prof. Marszałek uczestniczył w jednym z wykładów noblistki. Jak wspominała podczas tego wystąpienia profesor Arnold, na początku swojej pracy naukowej, jako chemik i inżynier zastanawiała się, jak produkować białka o nowych właściwościach. Koledzy mówili jej wówczas, że inteligentny chemik potrafi przewidzieć właściwości białka. Ale to się nie udawało, ponieważ nie można w prosty sposób przewidzieć, jak zmienić białko, żeby prowadziło pożądaną reakcję.

Uczona stwierdziła wówczas, że należy zastosować darwinowską selekcję. Jak wyjaśnia rozmówca PAP, wzięła białko, które katalizuje reakcję A i szukała takiego wariantu, który będzie choć trochę zdolny do katalizy reakcji B. Jeżeli umiała znaleźć cząsteczkę, która miała choćby 1 procent pożądanej przez nią aktywności, umiała zwiększyć tę aktywność – krok po kroku.

„Dokładnie tak samo powstały rasy psów. Aby wyprodukować jamnika, wzięto niewielkiego psa i skrzyżowano z drugim, który miał krótkie nogi. W kolejnych pokoleniach krzyżowano osobniki o najkrótszych nogach. W ten sposób sztuczny dobór pozwolił uzyskać wszystkie rasy psów, krów, świń, a tu jest stosowany na poziomie białek” – porównuje prof. Marszałek.

Jak tłumaczy, nagrodzoną przez Szwedzką Akademię metodą można syntetyzować nowe białka. Najbardziej interesujące zastosowania wiążą się z ekologią.

„Jeżeli bakteria ma enzym, który choć trochę jest w stanie prowadzić reakcję rozkładania plastiku, w bardzo niewielkim stopniu, to po kilku pokoleniach pojawi się taki osobnik, który będzie degradować plastiki bardzo efektywnie. Również przy truciu Zatoki Meksykańskiej ropą pojawiły się niespotykane wcześniej bakterie, które potrafią tę ropę degradować” – mówi prof. Marszałek.

Wyjaśnia, że odkrycia dwóch pozostałych Noblistów różnią się techniką, ale nie różnią się ideą. Ekspozycja fagowa bazuje na tym, że fagi, czyli wirusy, które pasożytują w bakteriach, składają się z otoczki białkowej i DNA w środku. DNA koduje białko w otoczce. Kiedy naukowcy wstawili do DNA gen białka, które ich interesowało, wówczas fag to nowe białko wbudował w swoją otoczkę i znalazło się ono na powierzchni bakteriofaga.

„Jeśli wprowadzimy tysiące takich wariantów białka, to dostaniemy kolekcję fagów, z których każdy eksponuje jeden z naszych wariantów. W badaniach można wyselekcjonować te fagi, które katalizują pożądaną przez nas reakcję albo oddziałują z przeciwciałami, które nas interesują i zastosować w medycynie” – stwierdził profesor.

Zaznaczył, że dotychczas nie przyznano Nobla za ewolucję, bo nie widziano takiej możliwości. „Procesy chemiczne pokazują, że proces ewolucji, jaki zaproponował Darwin, działa tak dobrze, że może być wykorzystywany w procesach technologicznych” – podsumowuje naukowiec.


Źródło: pap.pl

 


Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Pierwszy dzień wiosny
20-03-2019

Pierwszy dzień wiosny

W środę 20 marca o godz. 22:58 rozpocznie się astronomiczna wiosna, która potrwa do 21 czerwca.

Drzemka obniża ciśnienie
20-03-2019

Drzemka obniża ciśnienie

Drzemka w ciągu dnia może obniżyć podwyższone ciśnienie tętnicze w podobnym stopniu, co inne zmiany stylu życia oraz niektóre leki.

11 odmian raka piersi
20-03-2019

11 odmian raka piersi

Dzięki nowemu podziałowi raka piersi na 11 odmian można będzie w przyszłości dokładniej prognozować przebieg choroby.

Informacje dnia: Nie nowe technologie, ale wyzwania umysłowe są receptą na zdrowy mózg Pierwszy dzień wiosny Wynalazek z PW pomoże odbudować kości Enzym, który może odgrywać istotną rolę w leczeniu różnych nowotworów Drzemka obniża ciśnienie 11 odmian raka piersi Nie nowe technologie, ale wyzwania umysłowe są receptą na zdrowy mózg Pierwszy dzień wiosny Wynalazek z PW pomoże odbudować kości Enzym, który może odgrywać istotną rolę w leczeniu różnych nowotworów Drzemka obniża ciśnienie 11 odmian raka piersi Nie nowe technologie, ale wyzwania umysłowe są receptą na zdrowy mózg Pierwszy dzień wiosny Wynalazek z PW pomoże odbudować kości Enzym, który może odgrywać istotną rolę w leczeniu różnych nowotworów Drzemka obniża ciśnienie 11 odmian raka piersi

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje