Biologiyanın Minillik Problemləri: Elm Üçün On İki Konkret Hədəf

Edison Scientific və FutureHouse biologiyadakı on iki açıq problemi sahə üçün konkret və yoxlanıla bilən hədəflər kimi təqdim edən işçi kataloq dərc edib. Siyahı laboratoriyada həyatın yaranmasından yetkin məməlilərdə ətrafların bərpasına qədər uzanan köhnə sualları birləşdirir və hər biri üçün hansı ölçmələrin həll sayılacağını müəyyən edir. Səhifədə Sam Rodriques və Michaela Hinks adları göstərilib.

İlkin şorbadan dondurulmuş siçanlara

Birinci problem inandırıcı ilkin şorbadan və inandırıcı enerji mənbəyindən özünü çoxaldan, RNT və zülal əsaslı hüceyrələrin kənar yardım olmadan yaranmasını tələb edir. Hüceyrə sərhədi müəyyən olan istənilən kompartment ola bilər, lakin sayını ən azı 10⁶ dəfə artırmalı — təxminən iyirmi nəsil — və bölünməsi qeyri-məhdud davam edə bilməlidir. İrsi məlumatın nuklein turşuları və ya polipeptidlər şəklində saxlanması güclü şəkildə üstün tutulur.

İkinci problem kriokonservasiyadır: canlı, bütöv, vəhşi tip yetkin siçanların bütün bədəninin dondurulmuş və ya vitrifikasiya olunmuş vəziyyətinin geri qaytarılması. Heyvanlar ən azı 24 saat dondurulmuş qalmalı, 99%-dən çox canlılıqla bərpa olunmalı və orqanlarda daimi zədə olmamalıdır. Somatik gen mühəndisliyi təşviq edilmir, amma icazə verilir və bütün təcrübələr etik təsdiq tələb edir. Növbəti başlıqlar arasında yetkin vəhşi tip siçanlarda kəsilmiş ətrafların yenidən böyüməsi var; hərəki və hissi funksiya nəzarət qrupundan fərqlənmir.

Molekulyar alətlər və yenidən yazılmış kodlar

Bəzi problemlər hüceyrənin maşınlarına yönəlib. “Əks translataza” etiketsiz polipeptidi oxuyub onun qalıq ardıcıllığını kodlayan nuklein turşusu zəncirini sintez etməlidir — əvvəlcədən qeydiyyata alınmış 100 peptid üzərində ən azı 90% dəqiqliklə. “Dördlü hüceyrə” öz tərcümə aparatı daxil olmaqla hər zülalı dörd əsaslı kodonlarla kodlayacaq. Digər hədəflər arasında karbon qazına spesifikliyi Galdieria partita-nı üstələyən və dövriyyəsi qarğıdalıya bərabər olan Rubisco, tam 3′→5′ polimeraza dəsti və məlum ailələrlə homolojisi olmayan nitrogenaza var.

Kataloq tibbə də uzanır: bakteriyalarda infeksiyalı AAV və lentivirus istehsalı, qatlanmış endogen zülaldakı kor (blinded) sahəni kəsən proteazaların dizaynı və hüceyrəyə daxil olub farmakoloji konsentrasiyalarda hüceyrədaxili hədəflərə bağlanan zülal bağlayıcıları. Zülal amplifikasiyası və proqramlaşdırıla bilən proteazalar qismən uğurun qəbul edildiyi problemlər sırasındadır.

Bu çərçivə nə üçün vacibdir

Hər bənd uğur meyarlarını, müddətləri və yoxlama qaydalarını özü müəyyən edir: dizaynlar hədəflər qeydə alındıqdan sonra 24 saat içində təqdim olunmalı, skrininq və hədəfə xas evolyusiya qadağandır, bərpa nəticələrini kor müşahidəçilər qiymətləndirir. Bir neçə problem daha zəif versiyaları qismən uğur sayır. Nəticə arzular siyahısından çox meyardır — biologiyaya əslində nə etdirmək mümkün olduğunu soruşmağın yolu.