człowiek
Autor: Rowan Jacobsen | dodano: 2021-07-28
Nowe lepsze życie

Naturalne białka odpowiadają za całe nasze istnienie. Złamanie kodu, pozwalające na tworzenie syntetycznych białek, doprowadziło do powstania innowacyjnej szczepionki przeciwko COVID-19 i może zrewolucjonizować medycynę. 

W pewien kwietniowy piątek 2020 roku, późno w nocy, Lexi Walls była sama w swoim laboratorium na University of Washington, niecierpliwie czekając na wyniki najważniejszego eksperymentu w swoim życiu. Walls, młoda biolożka strukturalna, mająca doświadczenie z koronawirusami, spędziła ostatnie trzy miesiące, pracując dniem i nocą nad nowego typu szczepionką przeciwko patogenowi niszczącemu świat. Miała nadzieję, że jeśli jej podejście się sprawdzi, może nie tylko powstrzymać COVID, ale również zrewolucjonizować wakcynologię, umożliwiając zwalczanie chorób zakaźnych od grypy po AIDS. W przeciwieństwie do szczepionek stosowanych do tej pory, ta tworzona przez Walls nie pochodziła ze składników występujących w naturze. Zawierała sztuczne mikroskopijne białka, zaprojektowane w komputerze, a ich stworzenie oznaczało początek niezwykłego postępu w projektowaniu biologii na nowo.

Białka to nasze wewnętrzne nanourządzenia, które przeprowadzają większość działań w istotach żywych, nieustannie wchodząc między sobą w interakcje. Trawią pożywienie, zwalczają intruzów, naprawiają uszkodzenia, odbierają bodźce z otoczenia, przenoszą sygnały, wywierają siłę, odpowiadają za myśli i namnażają się. Składają się z długich łańcuchów prostszych cząsteczek, aminokwasów, które zwijają się i składają, tworząc niezwykle złożone, trójwymiarowe struktury. Ich przypominające origami kształty to efekt kolejności i liczby aminokwasów, z jakich są zbudowane, wywierających siły przyciągające i odpychające. Złożoność tych interakcji jest tak duża, a ich skala tak mała (przeciętna komórka zawiera 42 mln białek), że nigdy nie byliśmy w stanie poznać zasad rządzących ich spontanicznym i niezawodnym przechodzeniem od łańcucha do określonego kształtu. Wielu ekspertów uważało, że to się nam nigdy nie uda.

Jednak nowe odkrycia i przełomy w zakresie sztucznej inteligencji zmuszają białka do ujawniania swoich sekretów. Naukowcy tworzą biochemiczne narzędzia, które będą w stanie zreformować nasz świat. Dzięki nim możemy wykorzystywać białka do tworzenia nanobotów, które mogą walczyć z chorobami zakaźnymi cząsteczka przeciwko cząsteczce, rozsyłać sygnały po całym organizmie, demontować toksyczne cząsteczki niczym małe niszczarki albo pochłaniać światło. Możemy tworzyć biologię, która służy naszym celom.

Walls jest w pierwszej linii tych badań. W październiku 2019 roku obroniła pracę doktorską w zakresie badań nad strukturą koronawirusów, co oznaczało że stała się członkiem bardzo małego w tym czasie klubu. „Przez pięć lat starałam się przekonać ludzi, że koronawirusy są bardzo ważne – mówi. – Obronę swojej pracy doktorskiej zaczęłam od słów »Chcę pokazać Państwu, dlaczego ta rodzina wirusów może wywołać pandemię, na jaką nie jesteśmy gotowi«. Niestety, to zdanie okazało się prorocze”.

Kiedy pod koniec grudnia 2019 roku w Wuhan w Chinach pojawiły się oznaki tajemniczego nowego zapalenia płuc, Walls od razu podejrzewała koronawirusa. 10 stycznia 2020 roku ujawniono światu sekwencję genetyczną CARS-CoV-2. Walls i jej szef z University of Washington, biochemik David Veesler, analizowali go przez całą noc. Walls wspomina tę wyjątkową koncentrację: „To było takie odczucie: OK, wiemy co trzeba robić – mówi. – Więc to zróbmy”.

Więcej w sierpniowym numerze „Świata Nauki”

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 08/2021 »
Drukuj »
Aktualne numery
09/2021
10/2020 - specjalny
Kalendarium
Wrzesień
19
W 1857 r. niemiecki astronom Hermann Mayer Salomon Goldschmidt odkrył planetoidy (48) Doris i (49) Pales.
Warto przeczytać
Natura szaleje. Gdy dojdziemy do podstawowych praw fizyki, do samego fundamentu, znajdziemy się w domenie szaleństwa i chaosu, gdzie wiedza staje się wyobraźnią i odwrotnie. To miejsce, w którym na każdym kroku czają się wszechświaty równoległe i zadziwiające paradoksy, a przedmioty nie muszą zważać na przestrzeń ani czas.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Rowan Jacobsen | dodano: 2021-07-28
Nowe lepsze życie

Naturalne białka odpowiadają za całe nasze istnienie. Złamanie kodu, pozwalające na tworzenie syntetycznych białek, doprowadziło do powstania innowacyjnej szczepionki przeciwko COVID-19 i może zrewolucjonizować medycynę. 

W pewien kwietniowy piątek 2020 roku, późno w nocy, Lexi Walls była sama w swoim laboratorium na University of Washington, niecierpliwie czekając na wyniki najważniejszego eksperymentu w swoim życiu. Walls, młoda biolożka strukturalna, mająca doświadczenie z koronawirusami, spędziła ostatnie trzy miesiące, pracując dniem i nocą nad nowego typu szczepionką przeciwko patogenowi niszczącemu świat. Miała nadzieję, że jeśli jej podejście się sprawdzi, może nie tylko powstrzymać COVID, ale również zrewolucjonizować wakcynologię, umożliwiając zwalczanie chorób zakaźnych od grypy po AIDS. W przeciwieństwie do szczepionek stosowanych do tej pory, ta tworzona przez Walls nie pochodziła ze składników występujących w naturze. Zawierała sztuczne mikroskopijne białka, zaprojektowane w komputerze, a ich stworzenie oznaczało początek niezwykłego postępu w projektowaniu biologii na nowo.

Białka to nasze wewnętrzne nanourządzenia, które przeprowadzają większość działań w istotach żywych, nieustannie wchodząc między sobą w interakcje. Trawią pożywienie, zwalczają intruzów, naprawiają uszkodzenia, odbierają bodźce z otoczenia, przenoszą sygnały, wywierają siłę, odpowiadają za myśli i namnażają się. Składają się z długich łańcuchów prostszych cząsteczek, aminokwasów, które zwijają się i składają, tworząc niezwykle złożone, trójwymiarowe struktury. Ich przypominające origami kształty to efekt kolejności i liczby aminokwasów, z jakich są zbudowane, wywierających siły przyciągające i odpychające. Złożoność tych interakcji jest tak duża, a ich skala tak mała (przeciętna komórka zawiera 42 mln białek), że nigdy nie byliśmy w stanie poznać zasad rządzących ich spontanicznym i niezawodnym przechodzeniem od łańcucha do określonego kształtu. Wielu ekspertów uważało, że to się nam nigdy nie uda.

Jednak nowe odkrycia i przełomy w zakresie sztucznej inteligencji zmuszają białka do ujawniania swoich sekretów. Naukowcy tworzą biochemiczne narzędzia, które będą w stanie zreformować nasz świat. Dzięki nim możemy wykorzystywać białka do tworzenia nanobotów, które mogą walczyć z chorobami zakaźnymi cząsteczka przeciwko cząsteczce, rozsyłać sygnały po całym organizmie, demontować toksyczne cząsteczki niczym małe niszczarki albo pochłaniać światło. Możemy tworzyć biologię, która służy naszym celom.

Walls jest w pierwszej linii tych badań. W październiku 2019 roku obroniła pracę doktorską w zakresie badań nad strukturą koronawirusów, co oznaczało że stała się członkiem bardzo małego w tym czasie klubu. „Przez pięć lat starałam się przekonać ludzi, że koronawirusy są bardzo ważne – mówi. – Obronę swojej pracy doktorskiej zaczęłam od słów »Chcę pokazać Państwu, dlaczego ta rodzina wirusów może wywołać pandemię, na jaką nie jesteśmy gotowi«. Niestety, to zdanie okazało się prorocze”.

Kiedy pod koniec grudnia 2019 roku w Wuhan w Chinach pojawiły się oznaki tajemniczego nowego zapalenia płuc, Walls od razu podejrzewała koronawirusa. 10 stycznia 2020 roku ujawniono światu sekwencję genetyczną CARS-CoV-2. Walls i jej szef z University of Washington, biochemik David Veesler, analizowali go przez całą noc. Walls wspomina tę wyjątkową koncentrację: „To było takie odczucie: OK, wiemy co trzeba robić – mówi. – Więc to zróbmy”.

Więcej w sierpniowym numerze „Świata Nauki”