SINTEZA ARTIFICIALA A GENEI ( Genetica - Petre Raicu)

G o b i n d K h o r a n a (1970) a reusit sinteza artificiala a genei
care determina sinteza ARN-solubil ce transfera alanina. Aceasta gena
relativ simpla este formata dintr-o secventa de numai 77 nucleotide.
Inca din anul 1965 s-a reusit sa se descopere ordinea de succesiune a
nucleotidelor in molecula de ARN solubil care transfera aminoacidul in
alanina la locul sintezei proteice. Mai intai au fost sintetizate
chimic un numar de 15 tipuri de oligonucleotide, formate fiecare din
5-20 nucleotide. Cu ajutorul enzimei ligaza, descoperita in anul 1967,
s-a mers mai departe si s-a efectuat sudura enzimatica a
oligonucleotidelor. Dupa aceea, prin folosirea unei alte enzime,
denumita kinaza polinucleotidica, s-au obtinut trei segmente de ADN
dublu catenar, care prin actiunea unor enzime au fost legate intre ele
si au dat nastere PRIMEI GENE SINTETIZATE TOTAL ARTIFICIAL.
Desigur
ca este inca prea devreme pentru a vedea daca gena sintetizata
artificial este activa, adica daca poate realiza sinteza ARN solubil
respectiv. In orice caz, sinteza totala artificiala a unei gene
constituia un eveniment remarcabil al stiintei contemporane.
Sa
incercam in cateva cuvinte sa vedem care sunt implicatiile acestor
descoperiri. In primul rand va deveni posibila INTERVENTIA UMANA IN
STRUCTURA GENELOR SI IN FUNCTIONALITATEA LOR. De pilda este cunoscut
faptul ca o serie de maladii ereditate sunt provocate de mutatii ale
genelor, prin care MODIFICARI
EXTREM DE MICI LA NIVELUL INFORMATIEI
GENETICE din ADN au CONSECINTE GRAVE ASUPRA FUNCTIONARII ORGANISMULUI.
Un exemplu: la om sunt cunoscute asa-numitele maladii ale sangelui sau
hemoglobinopatii, caracterizate prin prezenta la indivizii respectivi a
unei hemoglobine anormale. In sinteza hemoglobinei intervin, dupa cum
este bine cunoscut astazi, doua gene diferite. Printr-o interventie
,,chirurgicala" la nivelul genelor mutante, gresala ar putea fi
eliminata si organismul va putea sintetiza hemoglobina normala.
C.
R. M e r r i l, M. S e i e r si J. P e t r i c i a n i (1971) au reusit
recent sa transfere de la bacteria Escherichia coli genele implicate in
sinteza enzimei ce metabolizeaza galactoza intr-o cultura de celule
umane ale unui individ, care prezenta o maladie ereditara denumita
galactozemie si care consta in incapacitatea organismului respectiv de
a metaboliza galactoza. TRANSFERUL GENELOR RESPECTIVE S-A REALIZAT CU
AJUTORUL UNUI VIRUS.
La laboratorul national de la Oak Ridge din
Statele Unite, o echipa de geneticieni a reusit recent sa transfere
gena implicata in sinteza enzimei arginaza (enzima care determina
metabolizarea aminoacidului argininei) de la virusul Shope la om. Dupa
cum se stie, absenta acestei enzime sau inactivarea sa determina
aparitia unei maladii ereditatre umane foarte grave, care consta in
acumularea argininei si ca urmare aparitia unor crize de epilepsie si
intarziere mintala. In mod intamplator s-a constatat ca o parte din
cercetatorii laboratorului ce lucrau cu virusul Shope, dealtfel
inofensiv, prezentau in sange un procent foarte scazut de arginina.
Aceasta din cauza ca virusul Shope cu care ei erau infectati are
capacitatea sa declanseze sinteza arginazei. Pe aceasta baza s-a propus
combaterea maladiei metabolice respective, prin injectii cu virusul
Shope, DE LA CARE SE TRANSFERA GENA IMPLICATA IN SINTEZA ARGINAZEI LA
CELULELE UMANE.
SINTEZA ARTIFICIALA A MATERIALULUI GENETIC VA
CREEA POSIBILITATEA CA INTR-UN VIITOR RELETIV APROPIAT SA SE POATA
PRODUCE VIRUSURI INEXISTENTE IN NATURA SI INTR-UN VIITOR MAI INDEPARTAT
CHIAR ORGANISME MAI SIMPLE. DESIGUR CA ASTFEL DE SINTEZE RIDICA
PROBLEME EXTRAORDINARE, NU NUMAI DIN PUNCT DE VEDERE STIINTIFIC, CI SI
MORAL.
De pilda, SINTEZA UNOR VIRUSURI ARTIFICIALE, NECUNOSCUTE
IN NATURA, POATE DEVENI IN MANA UNOR ELEMENTE IRESPONSABILE O ARMA DE
DISTRUGERE A OMENIRII. Asa cum spunea recent un cunoscut savant,
acestea nu mai sunt probleme stiintifice, ci si politice.
In
sfrasit, SINTEZA ARTIFICIALA A GENELOR si respectiv a MATERIALULUI
GENETIC creeaza premise exceptionale pentru realizarea de soiuri de
plante si rase de animale valoroase, pentru sinteza industriala de
proteine si alte biomolecule cu valoare alimentara sau in profilaxia si
tratamentul unor maladii ereditate.
(GENETICA, de Prof. dr. doc Petre Raicu Ed. Didactica si Pedagogica Buc. -1974)