Az emberi szervezetben zajló biológiai folyamatokat nagy távolság választja el a növényekben működő mechanizmusoktól, de laboratóriumi körülmények között lehetséges kombinálni a kétféle organizmus bizonyos építőelemeit és egyfajta hibridet létrehozni, ami természetesen nem egy valódi élőlény megalkotását jelenti, hanem csak az alapvető funkciók némelyikének összekapcsolását. A kimérákkal ellentétben, amelyek létrehozása sokszor akár önálló életre is képes hibrideket eredményez, a növényi és humán sejtek keverése elsősorban a működési elvek vizsgálata miatt szükséges és a folyamatokat egy adott funkció közelebbi megértése céljából próbálják vegyíteni a kutatók.

A Bonni Egyetem biológusai a Physcomitrium patens egyik képességével, a DNS mutációk javítására szolgáló mechanizmussal ruházták fel az emberi sejteket, hogy kiderítsék, milyen hatással van a speciális folyamat egy jóval komplexebb szervezetre. A kutatók meglepetésére a kísérlet működött, de jóval bonyolultabb módon, mint ami a valódi alkalmazáshoz ideálissá tenné a kombinációt.

A moha a szárazföldi növényekre jellemző DNS javítási mechanizmussal rendelkezik, ami eltér az emberi korrekció működésétől: a javítás ugyanis nem magát a genom hibáját célozza, hanem külön-külön minden egyes transzkripciót, ami során az RNS formák szintetizálódnak. A hírvivő RNS-ek az átírás után a fehérjék elkészítését segítik az információk közvetítése révén, azonban a DNS mutációk felgyülemlése miatt hibás proteinek keletkezhetnek, ennek a megelőzését szolgálják a korrekciós folyamatok. A növények tehát a javítást a transzkripció ellenőrzésével és módosításával végzik, ami bonyolultabb megoldást képvisel, mint ami a humán sejtekben történik.

"Hogy az élő sejtek miért tesznek ilyen erőfeszítéseket, azt nem tudjuk. Feltehetően a mutációk száma növekedett, ahogy a növények az óceánokból a szárazföld felé terjeszkedtek."

- mondta el Mareike Schallenberg-Rüdinger, a kutatás résztvevője.

A kétféle korrekciós metódus elegyítése lehetőséget adott rá, hogy a moha sajátos módszereinek előnyeit megpróbálják a humán sejtekbe integrálni és megfigyelni, ugyanolyan hatást fejt-e ki a megszokottól eltérő környezetben ez a fajta javítási megoldás. A kutatók vese-, és tumorsejtekbe helyezték át a Physcomitrium patens RNS javító rendszerét, többek között a PPR56 (pentatricopeptide repeat protein 56) és PPR65 fehérjéket, amelyek a növények mitokrondriumában találhatóak és az eredmények szerint a proteinek az emberi sejtek transzkripciójában is elkezdték kifejteni a hatásukat. A PPR56 azonban jóval aktívabban teljesítette a feladatát, mint ahogy az eredeti körülmények között szokta: összesen 900 célpontot talált a javításhoz, míg a növényben működve csak két ponton végez korrekciót.

A kutatók elmondása szerint a komplexebb környezetben való működésbeli eltérések követhetetlenné teszik a javítási folyamatok kimenetelét, annak ellenére, hogy a mechanizmus meghatározott módon zajlik le minden egyes esetben. Az ehhez hasonló kísérletek azonban hozzájárulnak az emberi szervezet DNS átírási módszereinek tanulmányozásához és a jövőben, több információ birtokában jobban kontrollált körülményeket hozhatnak létre, amelyekkel egy-egy specifikus célpont javítását tehetik lehetővé.

"Ha ki tudjuk javítani a hibás helyeket a genetikai kódban RNS szerkesztési módszerekkel, az potenciálisan kiinduló alapot jelenthet az öröklődő betegségek kezelésében is.

Hogy ez valóban működhet-e, az később derülhet ki" - mondta Schallenberg-Rüdinger.

(Fotó: Elena Lesch/University of Bonn, Getty Images/vchal)

A biotechnológia meghökkentő oldala - élesztőt kombináltak emberi génnel és a hibrid működött A különös, módosított élesztőgomba orvosi kutatásokban segíthet, mivel, a kutatók elmondása szerint, az élesztő és az emberek között meglepően sok a hasonlóság.