Ռոբոտացված հարթակը միաժամանակ գործարկում է երկու գենետիկական կոդ

Գիտնականները մշակել են մի եղանակ, որը թույլ է տալիս միաժամանակ գործարկել երկու առանձին գենետիկական կոդ մեկ կենսաբանական համակարգի ներսում՝ շրջանցելով սինթետիկ կենսաբանության ամենահիմնարար սահմանափակումներից մեկը։ 2026 թվականի օգոստոսի 26-ին Nature ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը ներկայացնում է ռոբոտացված հարթակ, որը կարող է արագորեն նախատիպավորել վերանախագծված գենետիկական կոդերը՝ առանց կենդանի բջիջների գենոմները փոփոխելու։arstechnica+1

Բջջից դուրս գործող կարճ ճանապարհ

Ստանդարտ գենետիկական կոդը, որը բնորոշ է Երկրի վրա գրեթե բոլոր կենդանի օրգանիզմներին, օգտագործում է 64 եռատառ հաջորդականություն՝ կոդոններ, 20 ամինաթթուներ սահմանելու համար։ Նույնիսկ մեկ կոդոնի նշանակությունը փոխելը սովորաբար պահանջում է դրանից կախված յուրաքանչյուր գենի վերաինժեներավորում, ինչը աշխատատար գործընթաց է և սահմանափակել է գենետիկական կոդի ընդլայնման ոլորտում առաջընթացը։arstechnica

Նոր մոտեցումը շրջանցում է այս խնդիրը՝ գործելով կենդանի բջիջներից դուրս։ Թիմը մշակել է Automated Genetic tRNA Expansion կամ AGENTEX անունով համակարգ, որն օգտագործում է ռոբոտացված, բջջից դուրս թարգմանության համակարգեր՝ նոր գենետիկական կոդերը զուգահեռաբար նախատիպավորելու համար։ Փորձանոթային միջավայրում աշխատելով՝ հետազոտողները կարող են կոդոնները վերանշանակել ոչ ստանդարտ ամինաթթուների, որոնք բնության մեջ չեն հանդիպում, առանց խաթարելու գոյություն ունեցող բջջային մեխանիզմը, որից կախված է յուրաքանչյուր օրգանիզմ։sciencenews.strategian+2

Երկակի կոդեր առանց հակամարտության

Հիմնական առաջընթացը կոդոն-ամինաթթու նշանակումների երկու տարբեր հավաքածուներ միաժամանակ գործարկելու կարողությունն է։ Կենդանի բջջում գենետիկական կոդը փոխելը վտանգում է դրանից կախված հազարավոր սպիտակուցների վնասումը։ Բջջից դուրս գործող հարթակը վերացնում է այս հակամարտությունը՝ թույլ տալով մեկ կոդին գործել մյուսի կողքին՝ առանց միջամտության։arstechnica

Թեև համակարգը դեռևս չի փորձարկվել կենդանի բջջի ներսում, և հետազոտողները խոստովանում են, որ դա կարող է բարդություններ առաջացնել, հարթակը թույլ է տալիս արագ կրկնություն, ինչը նախկինում անհնար էր։ Մուլտիպլեքսային ռոբոտացված մոտեցումը կարող է միաժամանակ նախագծել, կառուցել և փորձարկել կոդի բազմաթիվ տարբերակներ՝ արագացնելով հայտնագործությունների տեմպը։aiche.confex+1

Սինթետիկ կենսաբանության հետևանքները

Այս աշխատանքը հիմնված է գենետիկական կոդի ճարտարագիտության մեջ տարիների ընթացքում ձեռք բերված աստիճանական առաջընթացի վրա։ Նախկին ջանքերը հաջողվել էին ավելացնել առանձին ոչ ստանդարտ ամինաթթուներ բակտերիալ բջիջներին կամ սեղմել կոդը՝ հեռացնելով որոշակի կոդոններ, սակայն յուրաքանչյուր քայլ պահանջում էր գենոմի մակարդակով տաժանակիր փոփոխություններ։ AGENTEX-ը առաջարկում է կոդի բազմաթիվ հնարավոր կոնֆիգուրացիաներ ստուգելու եղանակ՝ նախքան դրանք օրգանիզմներում ներդնելու ծախսատար աշխատանքին անցնելը։arstechnica

Նոր գենետիկական կոդերը արդյունավետորեն նախատիպավորելու կարողությունը կարող է ճանապարհ բացել բնության մեջ անհասանելի քիմիական հատկություններով սպիտակուցների ճարտարագիտության համար, ինչը պոտենցիալ կիրառություն ունի դեղերի մշակման, նյութագիտության և բնական կյանքից ներկառուցված գենետիկական մեկուսացում ունեցող օրգանիզմների ստեղծման մեջ։science