การพึ่งพาโมเลกุลที่มนุษย์สร้างขึ้นทำให้แบคทีเรียที่มีประโยชน์ไม่หลบหนีสู่ธรรมชาติ
นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบวิธีการใหม่ในสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำการปรับเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตเพื่อให้มีโอกาสน้อยที่จะแพร่กระจายอย่างไม่สามารถควบคุมได้ในป่าและสร้างความหายนะ โดยการสร้างแบคทีเรียที่ต้องใช้โมเลกุลที่ไม่พบในธรรมชาติในการอยู่รอด นักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดขั้นตอนสำหรับวิธีที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นในการใช้แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมในการผลิตยา เชื้อเพลิง และสารเคมีที่มีประโยชน์อื่นๆ
นักวิจัยสองทีมแยกจากกันใช้E. coliเป็นกรณีทดสอบ วิศวกรรมแบคทีเรียขึ้นอยู่กับกรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 21 มกราคมในNature แบคทีเรียใช้กรดอะมิโนเพื่อสร้างโปรตีน
วิธีการใหม่นี้ลดโอกาสที่แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมจะหลบหนีออกสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างมาก Floyd Romesberg นักชีววิทยาสังเคราะห์ที่สถาบันวิจัย Scripps ใน La Jolla รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว การพึ่งพากรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น “สร้างไฟร์วอลล์ระหว่างชีวิตของเซลล์อย่างแท้จริง และสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ”
นักวิจัยกลุ่มหนึ่งนำโดย Farren Isaacs จาก Yale University ได้ออกแบบแบคทีเรียเพื่อสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการอยู่รอดเฉพาะเมื่อสัมผัสกับกรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น “มันคงเหมือนกับว่าถ้าฉันถอดยางออกจากรถของคุณ” คริสโตเฟอร์ โวอิกต์ นักวิศวกรรมชีวภาพของ MIT อธิบาย
โปรตีนภายในแบคทีเรียที่ออกแบบโดยอีกกลุ่มหนึ่ง นำโดยจอร์จ เชิร์ช แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ไม่สามารถพับเป็นรูปร่างที่เหมาะสมได้หากไม่มีกรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้นจับไว้ด้วยกัน Voigt กล่าวว่าเหมือนกับการถอดยางรถและเปลี่ยนยางด้วยดอกยาง “ในทั้งสองกรณี มันเป็นความคิดเดียวกัน: รถวิ่งไม่ได้ แต่ในกรณีหนึ่ง คุณต้องเปลี่ยนสิ่งที่ทำงานอยู่โดยพื้นฐาน”
ทั้งสองกลุ่มทำการทดสอบE. coliที่ปรุงแต่งในวัฒนธรรมที่ขาดกรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น โดยสังเกตดูเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อให้แน่ใจว่าอาณานิคมของแบคทีเรียจะไม่สามารถเติบโตได้ ไม่ว่าในกรณีใด นักวิจัยไม่พบแบคทีเรียในปริมาณที่ตรวจพบได้ซึ่งสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องใช้กรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น
กลุ่มของไอแซคก้าวไปอีกขั้นและวางอีโคไลในดินและเลือด
ซึ่งจุลินทรีย์อาจพบหากใช้นอกห้องแล็บ อีกครั้งที่แบคทีเรียไม่สามารถเจริญเติบโตได้
กลุ่มของคริสตจักรยังเปิดเผย E. coli ของพวกเขากับE. coliในป่าเพื่อให้แน่ใจว่าแบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมไม่สามารถขโมย DNA ที่จะทำลายการพึ่งพากรดอะมิโนที่มนุษย์สร้างขึ้น
ความพยายามก่อนหน้านี้ในการตรวจสอบแบคทีเรียที่ดัดแปลงพันธุกรรมรวมถึง “สวิตช์ฆ่า” ที่จะล้างแบคทีเรียเมื่อนักวิจัยเสร็จสิ้นการทำงาน แต่ถึงแม้จะใช้สวิตช์ฆ่า แบคทีเรียที่เปลี่ยนแปลงก็มีศักยภาพที่จะแพร่กระจายออกไปนอกห้องแล็บได้ด้วยการกลายพันธุ์หรือแลกเปลี่ยน DNA กับแบคทีเรียในธรรมชาติ วิศวกรรมแบคทีเรียให้พึ่งพาสารประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้น
เทคนิคนี้อาจช่วยเพิ่มประโยชน์ของแบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรม “แบคทีเรียได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตยา วัสดุ และเชื้อเพลิง” Karmella Haynes วิศวกรชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาใน Tempe กล่าว “ในตอนนี้ แบคทีเรียสามารถออกแบบให้อยู่ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมได้ เทคโนโลยีการผลิตทางชีวภาพใหม่เหล่านี้สามารถปรับขนาดได้”
งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ยังวางรากฐานสำหรับการใช้งานในวงกว้างของแบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรม Isaacs กล่าวในการแถลงข่าว สามารถใช้ห่างจากสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมเพื่อเพิ่มการผลิตอาหาร ต่อสู้กับโรคหรือทำความสะอาดน้ำมันที่หกและหลุมฝังกลบ
เมื่อมนุษย์และนีแอนเดอร์ทัลผสมกัน ขนาดประชากรที่มากขึ้นของมนุษย์ทำให้วิวัฒนาการสามารถแยกแยะความแตกต่างที่เลวร้ายออกไปเล็กน้อยกลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส รายงานในเอกสารฉบับวันที่ 21 พฤศจิกายน ทั้งสองกลุ่มเห็นพ้องกันว่าภาระของการกลายพันธุ์ของ Neandertal ที่เพิ่มขึ้นจะเป็นการลากลูกผสมระหว่างมนุษย์กับ Neandertal ในยุคแรก ชาวยุโรปและชาวเอเชียยังคงแบกรับภาระการกลายพันธุ์นั้นมาจนถึงทุกวันนี้ แฮร์ริสและนีลเส็นกล่าวว่าผู้ที่ไม่ใช่ชาวแอฟริกันมีวิวัฒนาการที่เข้ากันได้น้อยกว่าชาวแอฟริกันประมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ขอบคุณ Neandertal DNA
โดยรวมแล้ว นักวิจัยโต้แย้งว่าปัญหาคอขวดของประชากรที่แคบมากของ Neandertals นั้นไม่ดีสำหรับพวกเขาและลูกหลานมนุษย์สมัยใหม่ของพวกเขา แต่ข้อมูลทางพันธุกรรมจำนวนมากบ่งชี้ว่าอย่างน้อยยีนบางตัวที่สืบทอดมาจากลูกพี่ลูกน้องที่สูญพันธุ์ไปแล้วของมนุษย์นั้นเป็นลาภที่เกิดจากวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่น ยีนทิเบตที่สืบทอดมาจากเดนิโซแวนทำให้พวกมันปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูงได้ ( SN: 8/9/14, p. 8 )
ภูมิภาคที่อุดมด้วยนีแอนเดอร์ทัลบางส่วนในจีโนมมนุษย์สมัยใหม่คือบริเวณที่มียีนของระบบภูมิคุ้มกัน มีเหตุผลที่ดีสำหรับเรื่องนั้น Lluis Quintana-Murci นักพันธุศาสตร์ประชากรที่สถาบันปาสเตอร์ในกรุงปารีสกล่าวว่า “จากความท้าทาย พลัง และภัยคุกคามทั้งหมดที่มนุษย์ต้องเผชิญตลอดวิวัฒนาการ เชื้อก่อโรคเป็นหนึ่งในสิ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุด”สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
