Mesterséges organizmus hatbetûs DNS-sel

Most már tuti arról van szó, hogy a citozin (eukariótákban csak az, prokariótákban az adenin is) kap egy metilcsoportot, ami befolyásolja a gének átírását (azáltal, hogy pl. elérhetetlenné tesz egy gént), így tulajdonképpen felülíródik a genomban tárolt "tervrajz", és végül is egy epigenomikus "tervrajz" érvényesül. Pl. az egyedfejlõdésben, sejtek érésénél van szerepe.

Nézõpont kérdése, hogy 5. bázisnak hívjuk-e vagy nem. Igazából a fehérjéket négy bázis kódolja, ez a bázismódosítás pedig egy epgenetikai szabályozó folyamat, mint pl. a mikroRNS-ek vagy a DNS-t csomagoló és elrendezõ fehérjék módosítása.

Inkább csak amolyan romantizáló, figyelemfelkeltõ indíttatásból szokták ötödik bázisnak hívni.

Õõõ nem tudom. Lehet, de nem vagyok benne biztos, mert a fickó szerint a négy bázisból csak az egyik csinálja azt, hogy van rajta egy állapotkapcsoló. Mondom, hogy a buszon ülve hallgattam a rádión. Nekem az jött le, hogy módosul az egyik bázis kémiailag, nem csak szerkezetileg. De te ezt jobban tudod. Ha ez a flipping az, tehát csak szerkezetileg módosul, akkor biztos úgy van.

A mondat amire határozottan emlékszem, hogy a genetikus fickó a riportert félbeszakította, amikor az belekezdett az ismertetõbe, hogy négy bázis van. Valami olyasmit mondott, hogy nézõpont kérdése, hogy öt vagy négy, de az biztos, hogy ha négyet veszünk alapnak, akkor az egyiknek van egy a és b változata, amikbe idõnként átalakul a másikból, és ez egy kapcsoló funkcióként fpgható fel.

A bázis flippingre gondolsz? Amikor a bázis 180 fokkal elfordul vagy elfordítja egy enzim, kifordulva/kifordítva a spirálból? Ez arra jó, hogy a különbözõ enzimek kötõdni tudjanak a DNS-hez, és el tudják végezni a feladatukat (citozinhoz vagy adeninhez metil csoport kötése - sokféle funkció, többek között, amiket te is írtál -, DNS másolás, DNS javítás, RNS átírás). Gyakorlatilag ez a flippinghez része minden DNS-sel kapcsolatos folyamatnak. Igen, a DNS szakaszok kikapcsolásának is, vagy nõknél az egyik X kromoszóma kikapcsolása ( mert a legtöbb folyamathoz elég, ha csak az egyik X kromoszómáról íródik át géntermék.)
Amúgy a bázis flipping a a bázisok közötti hidrogénkötések megszûnésével válik lehetõvé. Olyan 9-10 évvel ezelõtt vették észre elõször.

Amúgy a jelenlegi négy sem igaz. A négy közül az egyiknek van egy ki és bekapcsolt állapota. Baromira nem vágom a témát, csak így a járókelõnél tájékozottabb, ezért beleokoskodik kategória vagyok. Tehát az egyik bázis képes magán egy kapcsolót billegetni. Most vagy magához ránt valami gyököt, vagy a geometriai alakját változtatja már nem vágom, de egy roppant okos fõországos akadémiai fõszaktekintély errõl pofázott a rádióban, amit a mobil fülesén hallgattam a buszon unatkozva, és azt vettem ki a szavaiból, hogy ez egy új fejlemény. Jönnek-mennek az enzimek vagy nem tudom mi, és ezeket a bigyókat billegtetik az egyik bázison, és ettõl ki vagy bekapcsol egy DNS-szakasz. Ezért van az, hogy idõrendileg másként mûködnek a sejtek ifjonc korukban meg késõbb.

A genom bonyolultsága és mérete nem ugyanazt jelenti. Attól, hogy valami nagyobb, még nem bonyolultabb, csak hosszabb, ugyanazon az elven több információt hordoz.

Attól, hogy az eukarióták DNSének nagyobb része nem kódol fehérjét, nem jelenti azt, hogy nem jó semmire, ergo felesleges. A nemkódoló DNS az eukarióták "találmánya". A nemkódoló régiók (amin azt értjük, hogy nem kódolnak fehérjét) egyrészt a kódoló régiókat szabályozzák, másrészt pl. ribozimeket, különbözõ funkciójú RNS-eket, RNS származékokat kódolnak, amely részben szintén az elõbb említett szabályozásban vesznek részt. A DNS eddig fölöslegesnek hitt részét mostanában kezdjük megismerni... És a C-érték paradoxon, amit említettél (primitívebb eukarióták nagyobb genommal) is ebbe a kategóriába esik. Most kezd világossá válni a dolog.

A genomban tárolt valóban felesleges elemek pedig idõvel úgyis kipotyognak, szóval nem érdemes ezt ragozni tovább. A vírusmaradványok, ugráló elemek stb. hozzájárulhatnak és hozzájárultak pl. új gének, új géncsaládok képzõdéséhez. Ha semmi hasznuk sincsen, idõvel eltûnnek. Az élõlények jelenlegi genomja csak egy pillanatfelvétele egy örökké tartó (legalábbis a földi élet végéig tartó) fejlõdési/változási folyamatnak.

A baktériumok DNS-ében nincsenek nem kódoló régiók, az teljesen más tészta. Mint ahogy mondtam, a nem kódoló régiók az eukarióták "találmánya".
A vírusok pedig igen gyorsan evolválódnak (pár év) - vagyis inkább változik a DNS-ük -, ez megint egy másik téma.

Az esszenciális aminosavak elõállításhoz lehet, hogy elég lenne 3 bázis, de egyrészt úgy elég nehéz lenne megoldani a DNS igencsak "praktikus" duplahélix szerkezetét, másrészt így a kódszótár több kombinációja ugyanazt az aminosavat vagy láncterminációs jelet kódolja, amivel hozzájárul a spontán mutációs ráta ismert alacsony szintjéhez (ha a DNS polimeráz elcsesz egy bázist, és nem javítja ki, megvan az esélye, hogy nem történt az aminosavsorrendben változás, ezt hívják csendes mutációnak). Tehát a 4 bázis egyrészt szükséges egy stabil és rugalmas örökítõanyag-szerkezethez, másrészt a megfelelõen redundáns kódolásával hozzájárul ahhoz, hogy az általa tárolt "tervrajz" kevésbé barmolódjon el.


4 bázison felül még két bázis használata többletenergiával és többletanyag-felhasználással jár, mivel azt valahogyan és valamibõl fel kell építeni. Kérdés, hogy megéri-e... Az én példámban nem éri meg. Mivel nem ismerünk konkrét példát se az én érvem mellett se az én érvem ellen (mert nincs olyan élõlény, amelynek a DNS-e 6 nukleotiddal kódol), csak az ökológia alapmodelljére tudunk támaszkodni, ami azt mondja ki, hogy az élõlények minden téren a minimálisan szükségesre törekednek... Egy nanométerrel sem lõnek túl a célon, mert azzal ugyanúgy hátrányba kerülnek a másik hasonló ökológiai szerepet betöltõ populációval szemben, mint ha a minimálisan szükségesnél kevesebbre lennének képesek. Vagyis pontosítva, túllõhetnek a célon, de hosszútávon emiatt lemorzsolódnak, veszítenek a létért folyó küzdelemben.

Azt állítottad, hogy a 4 bázison felül még kettõ használata többletenergiával jár, ami nem teljesen igaz. A kódolástól függ.
Másrészt pedig a nagyságrenddel bonyolultabb genom is többletenergia, mégis sok élõlény esetén találkozhatunk -jelenlegi tudásunk szerinti- indokolatlanul nagy genommérettel, de az pl. egyértelmû, hogy a gyors populációnövekedés miatt a vírusok és baktériumok redukálják a genomméretet, ahogy csak lehet, ellenben az eukariótákkal.
Pl. emberi genom 3,2 Gb (Gigabázispár), a tüdõshalé 14Gb.
Hozzátéve még azt, hogy sok élõlény esetén a DNS nagyrésze nem is kódol fehérjét. Pl. a humán genom tele van történelmi maradványokkal, önzõ DNS-szakaszokkal, hatástalan vírusokkal, ismétlésekkel. Max. 1,5%-a kódol emberi fehérjét, a genomparaziták aránya kb. 50%.
Az esszenciális aminosavak elõállításának kódolásához elég lenne 3 bázispár is, mégis 4-et használunk, ami 4x4x4=64 tripletet jelent.

"Nettó hülyeség"? És bruttó mi? ;D

"Ennyi." Igen, sajnos látom.

Ne kavarjál! Amit a #9-ben írtál, az nettó hülyeség. Ennyi.

Tudod mi az az ökológiai fülke?
"Természetesen" miért nem az nyeri a versenyt? Szerinted nem lehet ilyen egyszerû modellel megközelíteni a kérdést, de neked sikerült egy még egyszerûbb "modellel" letudnod a "vitát"... Amúgy de, lehet, az ökológiában ez egy alapmodell.
Ha egy élõlénynek egyszerûbb a DNS-e, az ugye csak abban merül ki, hogy egyszerûbb a DNS-e? A DNS ugye csak arra jó, hogy legyen, mert milyen szépen mutat a sejtekben egy szép hosszú kompaktálódott dupla hélix. :)
Ki mondta, hogy a DNS bonyolultsága összefügg az evolúciós fejlettséggel? Ja, te mondtad, hogy nem.

Vajon miért nem lepõdtem meg, hogy ilyen kommentet látok, és miért nem lepõdtem meg, amikor megláttam, hogy te írtad?

Hülyeséget írsz. Nem lehet ilyen egyszerû modellel megközelíteni a kérdést.
Természetesen nem az az élõlény nyeri a versenyt adott ökológiai fülkében, amelyiknek egyszerûbb a DNS-e. A DNS bonyolultsága nem is függ össze az evolúciós fejlettséggel.

Igaz, hogy az egész így kezdõdött. De a dolog tovább terjedésében már nem vesz részt a DNS, csak erre akartam kilyukadni.
Egyébként van többféle is, az egyik legismertebb a kannibálok közt terjedõ kuru.
http://www.webbeteg.hu/cikkek/fertozo_betegseg/11036/prion-betegsegek

Tehát, hogy világosabb legyen. Az egész ott kezdõdik, hogy a prionfehérjét a DNS-en (genetikai anyag) egy gén kódolja. Ha ebben a génben egy a "megfelelõ" bázis "megfelelõ" mutáción esik át, a kódolt prionfehérje eltér az eredetitõl, eredeti funkcióját elveszetett, kóros prionfehérje jön létre. A kóros prionfehérje valóban képes a normális prionfehérjét (más szervezetek normál prionfehérjéit is) saját maga formájára átalakítani... de ahhoz elõbb a kóros prionfehérjének a genetikai anyag megváltozásával, mutáció által létre kell jönnie.

...A fehérjéket DNS kódolja... és a DNS-ben történt bizonyos pontmutációk okozzák a normális prionfehérje helyett kóros és fertõzõ prionfehérjék elõállítását. Fertõzõ, mert a kóros prionfehérje normális prionfehérjét képes kóros prionfehérjévé alakítani (ahogy írtad).

A prion fehérjéknek semmi köze a mutációhoz. A mutáció a genetikai anyag megváltozása. A prionfehérjék pedig más fehérjéket alakítanak át magukhoz hasonlóvá. Tehát ilyen értelemben úgy mûködnek mint a vírusok, saját másolataikat gyártják. Ehhez a DNS-nek semmi köze.

Nem értettelek félre (...azt viszont nem értettem, hogy amit leírtál, mi köze van az Alzheimer kórhoz).

A defektes prion fehérje is mutáció eredménye.
Nem csak az idegsejtek és gliasejtek, hanem pl. a hámsejtek membránjában is sok prion fehérje van, és itt van a kutya elásva, és ezért képes elfogyasztás útján is fertõzni, mivel a tápcsatornát is hámsejtek bélelik. Egyrészt ezért speciális eset, másrészt azért, mert a mutáció nem csíravonali, tehát nem öröklött, hanem szomatikus (testi) sejtben történt mutáció eredménye. Hamadrészt pedig azért, mert gyakorlatilag egy kis fehérje okozza a betegséget, ami egyelõre teljesen egyedi eset az élõvilágban.
Egyébként a prionfehérjék eredetileg sejtfelszíni receptorok (egyéb más funkciókkal), csak a defektes, és ezért a membránból oldatba került prionfehérjék képesek az egészséges prionfehérjéket is defektessé konvertálni, és a végén egy bazinagy, növekedõ aggregátum keletkezik a szövetben, kinyírva a sejteket.

De ezért mondtam, hogy minden lehetséges, csak minél speciálisabb, annál kisebb a valószínûsége.

Helyesbítek: Creutzfeld-Jakob szindróma, nem Alzheimer.

"Más dolog a mutáció által elcseszett fehérje, amelyet az adott szövet, esetleg a szervezet nagy részének sejtei termelnek, és más dolog a tápcsatornába bekerülõ tápanyag minõsége, felhasználhatósága."

Délre értettél a prion egy hasznos fehérje az agy számára, és természetes. Teljesen az. Ennek a molekulának a hosszú lánca, ha feltekeredik, akkor nehezen emészthetõvé válik a sejtjeinknek. Pontosabban az idegsejteknek. És ennek a faramucin feltekeredett molekulának az a szokása, hogy a többi társát is feltekeri. Azaz, ha nagy számban fordulnak elõ egy sejtben, akkor a sejt nem tudja elfogyasztani õket, és egyre gyakoribbá válva kiéheztetik a sejtet. Ekkor a sejt kimerül, és elpusztul. A kerfemarhakórt és az alzheimert ez okozza. Ha egy elpusztult beteg állatot elfogyaszt valaki, azért kaphatja el a betegséget, mert a táplálékként bejutott hibás molekulák tovább végzik a társaik selejtesítését, és szintén kialajul a betegség az új szervezetben. Ez az egyetlen általam ismert olyan betegség, ami nem élõlénnyel fertõz, hanem molekulával.

Bõvebben a prionról:

http://hu.wikipedia.org/wiki/Prion

@mikike: Szia wmiki, meg mindig hulye barom vagy?

Más dolog a mutáció által elcseszett fehérje, amelyet az adott szövet, esetleg a szervezet nagy részének sejtei termelnek, és más dolog a tápcsatornába bekerülõ tápanyag minõsége, felhasználhatósága.

Persze ettõl még okozhat nem kis problémát, akár kobaltbomba méretût is, ebben igazad van.

Az ember már régóta komoly szelekciós tényezõvé vált az élõvilág számára, amivel gondolkodó lény révén komoly felelõsség is jár...

"Egyébként elég egyszerû. Két élõlény ugyanabban a környezetben él, tehát ugyanazon körülményeket tudja kiaknázni, és ugyanazon körülményeknek kell megfelelnie. Az egyik élõlény bonyolultabb (pl. másfélszer annyi nukleotid kódolja az örökítõanyagát), tehát ahhoz hogy ugyanazt elérje, mint az egyszerûbb élõlény, több energiára és anyagra van szüksége. Vajon melyikük hatékonyabb, melyiküknek van nagyobb esélye kiszorítani a másikat?"

Jó példa az alcheimerkór. Egy egyszerû fehérje, ami az agy tápláléka feltekeredik, és más ilyen fehérjékkel kapcsolatba lépve feltekeri a többit is. Egy probléma van, hogy a szervezet így nehezebben dolgozza fel. Azaz a sejtek kezdenek éhenhalni.

Ha egy alternatív biológia elkezd megtévesztõ, tápláléknak kinézõ fehérjéket létrehozni, amik nem kompatibilisek a mi biológiánkkal, akkor szétszennyezheti ezekkel a bolygónkat. Semmilyen élõlény nem végez genetikai tesztet a táplálékával, és a táplálékláncba be fog kerülni az alternatív biológia. Ezt nem lehet kézlegyintéssel elintézni. Itt óvodások játszanak egy kobaltbombával.

én nem láttam ahogy elõállították, ezért biztosan véletlenül jött létre, hisz volt rá több milliárd éve **

Egyébként elég egyszerû. Két élõlény ugyanabban a környezetben él, tehát ugyanazon körülményeket tudja kiaknázni, és ugyanazon körülményeknek kell megfelelnie. Az egyik élõlény bonyolultabb (pl. másfélszer annyi nukleotid kódolja az örökítõanyagát), tehát ahhoz hogy ugyanazt elérje, mint az egyszerûbb élõlény, több energiára és anyagra van szüksége. Vajon melyikük hatékonyabb, melyiküknek van nagyobb esélye kiszorítani a másikat?

Biztos, mivel már 1-2 milliárd éve kísérletezget. A természetben ez az optimális, viszont az ember számára (aki nem egy spontán, egyensúly felé tendáló folyamat, hanem mindent valamilyen céllal létrehozó gondolkodó lény) érdemes plusz erõforrás-/energiabefektetéssel a céljaihoz alkalmasabb információhordozó makromolekulát létrehozni.
Mivel a természetben is kialakulhatott volna 6 nukleotiddal kódoló DNS, de nem alakult ki - feltételezhetõen, mint minden más, egyszerûen a versenyképtelen, fölösleges erõforráspazarlás miatt - nem valószínû, hogy ez az élõvilágban el fog terjedni. (plusz az esetleges molekuláris akadályok)

Persze, de a termeszet anno kikiserletezte azt is, hogy az emberek atlag eletkora ne legyen 40 ev folott, aztan az ember mesterseges szerekkel es eljarasokkal megis ki tudja ezt tolni atlag 70-80-ra.
Nem mondom,hogy nem veszelyesek a hasonlo kiserletek, de ha elodeink sem mertek volna felfedezni es kiserletezni, akkor ma is retteghetne mindenki a mezei influenzatol.

Nem biztos, hogy a több jobb is.

Lehet, hogy a természet, már rég kikísérletezte a maga módján, hogy mibõl mennyi az optimális az élõ szervezetnek.

Azt hiszem a Mad Max-ban is azért lett olyan a helyzet,mert valami mesterséges baci felzabálta az olajat,ami elvileg olajfolt eltüntetésére lett kifejlesztve.Egyébként a legnagyobb gond az számomra,hogy nem lehet tudni,hogyan fog mutálódni egy ilyen baci. Szóval nem mindegy,hogy mi az,amit felruházunk ilyen tulajdonságokkal,de szerintem a bacikat nehezebb kontrollálni,mint egy növényt.

Azt kipróbálták már, hogy a repair mechanizmusok nem próbálják-e korrigálni azt a +2 nukleotidot valamelyik 4-re?

Ez az... nem tudják mit szabadítanak el...

+1

Delõlem annyi birkát meg kecskét klónozhatnak, amennyit akarnak, de ezzel az új betõkkel nem szabadna játszani. Ha létrehozunk egy alternatív bioklógiát, az adott esetben kiszoríthatja a természetest.