Υπολογιστής σε ρόλο… Θεού!

Έλληνες ερευνητές του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Ζυρίχης (Swiss Federal Institute of Technology, ETH, Zurich) πέτυχαν κάτι που θα ζήλευαν πολλοί συνάδελφοί τους: έδωσαν εντολές (με τη βοήθεια υπολογιστών) σε έναν ζωντανό οργανισμό και αυτός υπάκουσε πιστά! Το σημαντικό του επιτεύγματος δεν.....
έγκειται μόνο στην αποκατάσταση της επικοινωνίας μεταξύ έμβιων και άβιων συστημάτων, αλλά και στο γεγονός ότι ο υπάκουος οργανισμός εκτελώντας τις εντολές των επιστημόνων πήγε κόντρα στη δική του «θέληση». Αυτού του είδους η τιθάσευση των μικροοργανισμών είναι η απαραίτητη προϋπόθεση για να μπορέσουν να υλοποιηθούν όσα ευαγγελίζεται η συνθετική βιολογία, όπως παραδείγματος χάριν η παραγωγή αντιβιοτικών ή βιοκαυσίμων από μικροοργανισμούς που θα λειτουργούν ως εργοστάσια παραγωγής επιθυμητών προϊόντων. Το «ΒΗΜΑScience» μίλησε με τον καθηγητή κ. Γιάννη Λυγερό, επικεφαλής της μελέτης, και σας παρουσιάζει τα εντυπωσιακά ευρήματα και τη σημασία τους.{AR}

Η επιθυμία των επιστημόνων να καθοδηγήσουν τους μικροοργανισμούς στην παραγωγή χρήσιμων για εμάς ουσιών δεν είναι καινούργια. Αυτή η επιθυμία άλλωστε «γέννησε» τη γενετική μηχανική και τη βιοτεχνολογία πριν από περίπου τέσσερις δεκαετίες. Ωστόσο το ζητούμενο δεν είναι πάντοτε εύκολο να ικανοποιηθεί από τις παραδοσιακές προσεγγίσεις της γενετικής μηχανικής. Δεν αρκεί δηλαδή πάντοτε η προσθαφαίρεση γονιδίων για να μετατραπούν οι μικροοργανισμοί σε μίνι εργοστάσια παραγωγής ουσιών βιομηχανικού ή φαρμακευτικού ενδιαφέροντος.

Το βασικό πρόβλημα ανακύπτει από την «άρνηση» των μικροοργανισμών να υπακούσουν στις προσταγές μας. Η άρνηση αυτή δεν είναι ένα καπρίτσιο των μικροοργανισμών με στόχο να δυσκολέψει τη ζωή των επιστημόνων! Είναι ζήτημα ισορροπίας ή, στη γλώσσα των βιολόγων, ομοιόστασης. Τι θα πει αυτό; Θα πει ότι η εύρρυθμη λειτουργία όλων των οργανισμών (από τους μικροοργανισμούς ως τα ανώτερα θηλαστικά) προϋποθέτει την ύπαρξη ορισμένων πλαισίων. Οταν αυτά ξεπεραστούν, δημιουργούνται ανισορροπίες, οι οποίες μπορεί και να μην είναι διαχειρίσιμες. Παραδείγματος χάριν, στους ανθρώπους η διατάραξη φυσιολογικών ισορροπιών οδηγεί στην εμφάνιση ασθενειών. Οι μικροοργανισμοί πάλι, μπορεί να επιλέξουν ακόμη και την αυτοκτονία όταν δεν μπορούν να αντεπεξέλθουν στα δεδομένα που προκύπτουν από τη διατάραξη της ομοιόστασής τους.

Οταν λοιπόν οι επιστήμονες «ζητούν» από έναν μικροοργανισμό να παραγάγει μια ουσία που ως χθες δεν παρήγε ή να πολλαπλασιάσει την ποσότητα μιας ουσίας που φυσιολογικά παράγει, του θέτουν μια τεράστια πρόκληση. Τον αναγκάζουν να βγει από το πλαίσιο που εξασφαλίζει την ομοιόστασή του και το αναμενόμενο είναι αυτός να προσπαθήσει να αμυνθεί. Πράγματι, όπως γνωρίζουν πολύ καλά όσοι ασχολούνται με το πεδίο αυτό, δεν είναι λίγες οι φορές που ένα καλά σχεδιασμένο πείραμα αποτυγχάνει επειδή ο μικροοργανισμός εκφράζει εμπράκτως τις αντιρρήσεις του! «Πολλές προσπάθειες ενίσχυσης της παραγωγής συγκεκριμένων ουσιών σε μικροοργανισμούς που έγιναν με ε