George Church, az egyetem orvosi karának genetikaprofesszora március 7-én hozta először nyilvánosságra, hogy munkatársával több milliárd olyan szintetikus riboszómát sikerült előállítaniuk, amelyek képesek egy hosszú, összetett fehérjének, a szentjánosbogár luciferáz nevű enzimjének a szintetizálására.
A riboszómák a sejtek "fehérjegyárai": RNS-molekulákból (riboszomális RNS) és fehérjékből álló, minden sejtben megtalálható sejtszervecskék, amelyek képesek előállítani a génekben kódolt fehérjéket. A fehérjék (proteinek) az élő szervezetek alapvető építőanyagai, és nélkülözhetetlenek az élőlények mindennapi működésében, anyagcseréjében is.
Church és kutatótársa, Michael Jewett a kísérleteihez Escherichia coli baktériumot használt. A baktériumból kivonták annak természetes riboszómáit, majd alkotórészeikre bontották őket. Az alkotórészek közül először eltávolították a fő riboszomális RNS-t, majd különálló molekulákból újraszintetizálták azt. Végül működőképes riboszómákat hoztak létre.
"Nem készítettünk mesterséges életet, és nem is ez volt a fő célunk, de ez az eredmény jelentős lépés ebbe az irányba" - mondta Church előadásában. "Mivel minden élő rendszernek kulcsfontosságú eleme a fehérjeszintézisért felelős riboszóma, mesterséges előállítása újabb lépés a mesterséges élet felé."
A kutatók elsődleges célja a riboszómák ipari felhasználásának megkönnyítése volt. A gyógyszeripar jelenleg nagy mennyiségben gyárt fehérjéket természetes riboszómák alkalmazásával. Ezek azonban - érthető módon - nem az ipari igények kielégítésére fejlődtek az evolúció évmilliói folyamán. Church állítása szerint azzal, hogy képesek mesterségesen előállítani a riboszómákat, egyúttal képesek azokat úgy alakítani, hogy jobban megfeleljenek az ipari igényeknek. Az egyik lehetséges felhasználási terület tükörkép-fehérjék előállítása lehet. A gyógyszeriparban előállított tükörkép-fehérjék például ellenállóbbak lehetnek az enzimek lebontó hatásával szemben, így hosszabb lehetne az élettartamuk. Előfordulhat az is, hogy a tükörkép-fehérjének kevesebb lenne a mellékhatása, mint a "normális" fehérjének.
Visszatérve a mesterséges élethez, Church és Jewett úgy véli, hogy a mesterséges riboszóma előállítása és fehérjeszintézisre késztetése a mesterséges sejt létrehozásának egyik legnehezebb lépése. Még őket is rendkívül meghökkentette, hogy mindössze egy év leforgása alatt sikerült megvalósítaniuk ezt a feladatot.
A kutatók szerint a mesterséges élet elkészítéséhez a végső - legnehezebb - feladat egy 151 génből álló genom létrehozása. Sokak szerint ez az a minimális genomméret, amely egy működő, önmagát replikáló sejt elkészítéséhez szükséges. Ha ezt a feladatot is sikerül megoldani, akkor már szinte "gyerekjáték" egy mesterséges élő sejt összeállítása.
A konferencián számos neves kutató vett részt, köztük a humán genom elemézését új módszerrel és gyorsabban elvégző Craig Venter, aki a szélsőséges környezeti viszonyokat kedvelő (extremofil) organizmusok kutatása kapcsán arról beszélt, hogy az egyre bővülő genetikai adatbázisból az ipari megrendelő választja ki a jövőben azokat a géneket, amelyek a számára szükséges mesterséges sejt szintetikus genomjához kellenek. Egyébként Venter laboratóriumában, a marylandi székhelyű J. Craig Venter Intézetben (JCVI) hoztak létre - elsőként a világon - olyan mesterséges DNS-molekulát, amely egy baktérium teljes örökítőállományát hordozza (részletesen lásd korábbi cikkünkben).
Jack Szostak, a Harvard Orvostudományi Egyetem molekuláris biológusa az úgynevezett elősejtekkel kapcsolatos kísrleteiről beszélt. Az általa előállított elősejteket - az élő sejtekhez hasonlóan - zsírszerű anyagokból (úgynevezett lipidmolekulákból) álló kettős membrán határolja el a környezettől, és saját maguk másolására képes, előre szintetizált nukleinsavakat tartalmaznak. Egy olyan folyamat segítségével, amely fölhasználja a Napból vagy a kémiai reakciókból származó energiát, az elősejtek önmagukat másoló (szaporodó) és fejlődő rendszert hozhatnának létre, ami a kutatók szerint kielégítené az élet definícióját. Azonban nem hasonlítana semmilyen mai életformához, de talán hasonlítana az élet kezdeti formájához, vagy a Világegyetemben esetleg másutt előforduló életformákhoz. (részletesebben lásd a Születőben egy új, mesterséges életforma című korábbi cikkünkben).