Δημιουργήθηκε DNA με οκτώ «γράμματα»

Το DNA, το μόριο της ζωής στη Γη, αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες χρησιμοποιώντας ένα «αλφάβητο» από τέσσερα μόνο χημικά «γράμματα» (γουανίνη, κυτοσίνη, αδενίνη, θυμίνη), γνωστότερα εν συντομία από τα αντίστοιχα αρχικά τους στα αγγλικά G, C, A και T. Τώρα, επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι διπλασίασαν τον αριθμό αυτών των θεμελιωδών λίθων της ζωής, δημιουργώντας για πρώτη φορά ένα συνθετικό γενετικό αλφάβητο με οκτώ «γράμματα», που φαίνεται να λειτουργεί, αποθηκεύοντας και μεταφέροντας γενετικές πληροφορίες, όπως και το φυσικό DNA. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Στίβεν Μπένερ, ιδρυτή του Ιδρύματος Εφαρμοσμένης Μοριακής Εξέλιξης στη Φλόριδα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science», ανέφεραν ότι το διευρυμένο γενετικό αλφάβητο – ή πιο σωστά το νέο πληροφοριακό μοριακό σύστημα – θα μπορούσε (θεωρητικά τουλάχιστον) να υποστηρίξει και αυτό τη ζωή.

Για «πραγματικό ορόσημο» έκανε λόγο ο ειδικός στη Χημική Βιολογία Φλόιντ Ρόουμσμπεργκ του Ινστιτούτου Ερευνών Scripps της Καλιφόρνιας. Οπως είπε, το επίτευγμα δείχνει ότι δεν υπάρχει τίποτε ιδιαιτέρως «μαγικό» ή ξεχωριστό σε αυτά τα τέσσερα χημικά «γράμματα» που εξελίχθηκαν στον πλανήτη μας και πάνω στα οποία μέχρι στιγμής έχει στηριχθεί η ζωή. Αρα στο μέλλον περισσότερα «γράμματα» θα μπορούσαν να επιτελέσουν το ίδιο έργο.

Στη διπλή έλικα του DNA, το «γράμμα» Α ζευγαρώνει με το Τ και το C με το G, αναπτύσσοντας δεσμούς μέσω των ατόμων υδρογόνου. Εδώ και χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούν να προσθέσουν περισσότερα ζευγάρια «γραμμάτων» (ή βάσεων) στον γενετικό κώδικα. Ο Μπένερ ήταν ο πρώτος που στη δεκαετία του 1980 δημιούργησε «αφύσικες» βάσεις, ενώ ο Ρόουμσμπεργκ ήταν ο πρώτος που το 2014 εισήγαγε ένα ζεύγος συνθετικών βάσεων μέσα σε ένα ζωντανό βακτηριακό κύτταρο, δημιουργώντας ένα DNA με έξι «γράμματα».

Με τη νέα έρευνα, οι επιστήμονες έδειξαν ότι είναι δυνατόν δύο νέα ζεύγη (από τις τέσσερις μη φυσικές βάσεις S, B, P, Z) να συνδυασθούν με τις φυσικές βάσεις και να ενσωματωθούν κανονικά στη διπλή έλικα του DNA. Τα τέσσερα πρόσθετα συνθετικά «γράμματα» δημιουργήθηκαν μέσω επέμβασης στη μοριακή δομή των τεσσάρων κανονικών βάσεων.

Οι ερευνητές ονόμασαν το νέο γενετικό αλφάβητο Hachimoji, που σημαίνει «οκτώ γράμματα» στα ιαπωνικά. Τα πειράματα που διεξήγαγαν, δημιουργώντας εκατοντάδες μόρια συνθετικού DNA, έδειξαν ότι το Hachimoji φαίνεται ικανό να αποθηκεύσει γενετικές πληροφορίες και να στηρίξει την ανάπτυξη της ζωής. Δημιουργεί και αυτό διπλές έλικες – μια μείξη φυσικών και συνθετικών «γραμμάτων» – που έχουν σταθερή δομή, ανεξάρτητα από τον τρόπο που δημιουργούνται τα ζεύγη των βάσεων και ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία στην οποία εκτίθενται. Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι το συνθετικό DNA μπορεί να μεταγραφεί κανονικά στο αδελφό μόριο RNA, όπως και το φυσικό. Η μετατροπή αυτή είναι ζωτικής σημασίας για τη «μετάφραση» των γενετικών πληροφοριών των γονιδίων σε πρωτεΐνες.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) υποστηρίζει χρηματοδοτικά τη νέα έρευνα καθώς θεωρεί ότι μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό πιθανών εξωγήινων «υπογραφών» της ζωής στο Σύμπαν που πιθανώς να διαφέρουν από αυτές που έχουν εξελιχθεί στη Γη. Μια πιο πρακτική και άμεση χρήση είναι η αξιοποίηση του συνθετικού DNA για ιατρικές διαγνώσεις και ο Μπένερ έχει ήδη δημιουργήσει μια εταιρεία για τον συγκεκριμένο σκοπό. Επιπροσθέτως το συνθετικό DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων πρωτεϊνών-ενζύμων και νέου RNA. Είναι, επίσης, πιθανό να αξιοποιηθεί μελλοντικά για την αποθήκευση ψηφιακών αρχείων που θα αντέχουν πολύ στον χρόνο, καθώς το DNA μένει ανέπαφο για αιώνες.

Σημειώνεται ότι η ερευνητική ομάδα του Μπένερ διερευνά ήδη τη δυνατότητα δημιουργίας DNA με δέκα ή και με 12 «γράμματα».

Διαβατήριο ψυχικής υγείας η επαφή των παιδιών με το πράσινο

διαβατήριο ψυχικής υγείας η επαφή των παιδιών με το πράσινο

Τα παιδιά που μεγαλώνουν σε ένα περιβάλλον με πολύ πράσινο αντιμετωπίζουν σημαντικά μικρότερο κίνδυνο εμφάνισης ψυχικών διαταραχών αργότερα στη ζωή τους, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ορχους στη Δανία (μεταξύ των οποίων ο ελληνικής καταγωγής Κωνσταντίνος Τσιρογιάννης) που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο PNAS, χρησιμοποίησαν δορυφορικά δεδομένα για να χαρτογραφήσουν τους χώρους πρασίνου γύρω από τα σπίτια σχεδόν ενός εκατομμυρίου παιδιών. Στη συνέχεια, συσχέτισαν αυτά τα δεδομένα με τον κίνδυνο εκδήλωσης 16 διαφορετικών ψυχικών διαταραχών μετά την ενηλικίωση. Οπως είδαν, τα παιδιά που μεγάλωσαν μέσα στο πράσινο – κυρίως από τη γέννηση ως την ηλικία των 10 ετών – είχαν κατά μέσο όρο 55% λιγότερες πιθανότητες εμφάνισης κάποιας ψυχικής διαταραχής αργότερα στη ζωή τους, ακόμη και αν λαμβάνονταν υπόψη άλλοι παράγοντες κινδύνου (κοινωνικο-οικονομική κατάσταση, οικογενειακό ιστορικό ψυχικών νόσων κ.ά.).