TEMA BROJA
L.Đ.
Genetika / Novi oblici života
Dobro lovište novih vrsta
Bili su nam ispred nosa sve vreme… hiljade novih mikroskopski sitnih oblika života nedavno je otkriveno genetskim analizama. Mnogi od njih pripadaju sasvim novim grupama, koje se od ostalih mikroba razlikuju baš koliko se neki insekt razlikuje od šimpanze.
Zemljini mikroorganizmi se dele na bakterije i arheje. Zajedno, oni čine daleko najveći broj živih vrsta na planeti. Međutim, sve donedavno bili smo u prilici da proučavamo samo veoma mali delić tih vrsta zato što manje od 10 posto njih može da se izoluje i uzgaja u uslovima laboratorije. Ostale mogu da prežive samo u uslovima svog rodnog okruženja, bilo da je to hidrotermalni ispust ili creva krave. Istraživači ih zovu mikrobska mračna materija. Pa ipak, tehnika poznata kao metagenomika izvodi ih na svetlo dana.
To podrazumeva uzimanje uzorka prirodnog okruženja, ređanje svih DNK u njemu - njegovog metagenoma - potom sastavljanja genoma svakog od prisutnih mikroba.“To je kao da ste pomešali mnogo kompleta slagalica i zatim pokušali da sastavite delove svake od slagalica“, naveo je Donovan Parks (Kvinslend univerzitet, Australija). Parks i njegovi kolege analizirali su više od 1500 metagenoma koje su istraživači iz čitavog sveta ubacili u bazu podataka. Svaki od njih je sadržao veliki broj zamršenih DNK nizova prikupljenih iz okruženja poput tla, okeana, hidrotermalnih ispusta, industrijskih otpadnih voda i fekalija krava i babuna.
Sasvim novi nivo materijala
Korišćenjem snažnih računara da bi se probili kroz tu zbrku, tim istraživača je konačno rekonstruisao 7280 bakterijskih i arhejskih genoma, od kojih su oko trećina njih potpuno novi za nauku. Novoidentifikovani mikrobi dodali su 20 novih osnovnih grana, ili rodova, na drvetu razvoja života. „Da bi se ovo bolje shvatilo, svaki insekt na Zemlji pripada samo jednom rodu, a i svaki kičmenjak pripada jednom rodu, stoga je zaista neverovatno koliko smo novih nivoa materijala za istraživanje ovim dobili“, kaže Nicholas Coleman (Univerzitrt u Sidneju, Australija).
Sledeći korak će biti da se otkrije kakvi su ti novi mikrobi. „Ova studija je na ono što je ranije bila mračna materija stavila ime“, kaže Coleman. „ Sada treba da otkrijemo šta ta materija radi i kako od nje možemo da imamo koristi“. Jedan od načina je da se ispitaju njihovi genomi da bi se pronašli geni koji izgledaju poput gena u već dobro poznatim organizmima. „Na primer, oni mogu da imaju gene slične genima metanskog metabolizma“, kaže Parks. Ipak, mnogi od tih genoma su savršeno novi za istraživače i biće potrebno dosta vremena da bi se razumeli
Mogući novi antibiotici
Novi mikrobi bi mogli iznedriti nove antibiotike, koji se gotovo uvek otkrivaju u bakterijama i gljivicama. Oni bi takođe mogli da se koriste u industriji i ekološkom menadžmentu: da razbijaju zagađenost plastikom, ili za proizvodnju goriva i industrijskih hemikalija, na primer. „Što bolje spoznamo raznolikost mikroba, dalje ćemo dospeti u traganju za stvarima koje su nam od koristi“, ističe Coleman. I više od toga: prošireno drvo razvoja života će nam pomoći u traganju za našim najranijim poreklom. „Sva pitanja koja postavljamo o drevnim evolucionim zbivanjima - kako je izgledao naš poslednji zajednički predak, kada se pojavio metanski metabolizam, kada su evoluirali organizmi koji oslobađaju kiseonik - bliža su odgovorima kada imamo sve više genoma za istraživanje i detaljniji uvid u drvo razvoja“, kaže Parks.
Međutim, pitanje svih pitanja je: koliko još vrsta tek treba da se otkrije? U ovom času mi to jednostavno ne znamo. Ranijim istraživanjima procenjeno je da Zemlja ima oko jedan bilion mikrobskih vrsta, od kojih 98% tek treba da se identifikuje. „To je verovatno potcenjen broj pošto smo nedavno utvrdili da postojeći metodi za procenjivanje naprosto previđaju veliki broj organizama“, kaže Parks. Čini se da otkriće novih rodova značajno pomera te granice, kaže njegov ko-autor Philip Hugenholtz (Univerzitet u Kvinslendu). Stoga, iako tek treba otkriti ogroman broj novih mikrobskih vrsta, može se dogoditi da one samo dopune već poznate grane umesto da uspostavljaju neke sasvim nove. Istraživački timovi kopaju po nekoliko drugih baza podataka koji sadrže grupe metagenoma i već identifikuju desetine hiljada novih mikrobskih vrsta. Još mnogo toga uopšte nije poznato.
|
Genomika
Genomika je mlada nauka koja za cilj ima studiju genetskih interakcija u genomu jednog organizma (samim tim sve promene u DNK molekulu tog organizma). Genomika kao nauka je dostupna jedino ako je ceo genom datog organizma dostupan.
Bliske nauke
Molekularna biologija je nauka koja se rodila unijom biohemije i genetike. Izraz genetika se u velikoj meri danas koristi kada se misli na genetski inženjering, u kom se DNK datog organizma menja da bi se na kraju dobio praktičniji proizvod. Oblasti genetike
Klasična
Klasična genetika se sastoji od tehnika i metoda koji su utvrđeni pre moderne molekularne biologije. Posle pronalaska genetskog koda i tehnika kao što su kloniranje i restriktivni enzimi, mogućnosti genetskog istraživanja su znatno uvećane. Neke od klasičnih genetskih ideja koje su postavljene pre 20. veka su dopunjene i malo izmenjene, dok su veliki broj ideja i tehnika ostale nepromenjene, kao što su Mendelovi zakoni. Pravila nasleđivanja koje je Mendel postavio danas su od velike koristi u studijama bolesti koje se prenose sa roditelja na potomke.
Klinička
Lekari koji imaju sertifikate kliničkih genetičara leče i pomažu pacijentima sa genetskim bolestima i sindormima.
Molekularna
Molekularna genetika se oslanja na ideje klasične genetike, ali sa fokusom na strukturu i funkciju gena na molekularnom nivou. Molekularni genetičari koriste metode i tehnike klasične genetike, kao što su hibridizacija i tehnike molekularne biologije kao što je polimerizovana lančana reakcija - PCR. Bitna podoblast molekularne genetike je korišćenje molekularne informacije kako bi se utvrdila porekla organizama i samim tim naučna klasifikacija organizama. Nauka koja se bavi naslednim osobinama koje nisu direktno i isključivo povezane sa promenama u DNK sekvenci se naziva epigenetika. Neki naučnici imaju za stav da život može biti definisan na molekularnom nivou, na osnovu strategija kojim se koriste RNK polinukleotidi. Ovakav stav je vrlo brzo doveo do RNK hipoteze 
|
L.Đ.
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
