Kereső toggle

Mesterséges élet, láthatatlan ember

Tudományos, fantasztikus

Továbbítás emailben
Cikk nyomtatása

Izgalmas és termékeny évre számíthatunk a tudományban 2008-ban is, melyben
várhatóan az őssejtkutatás, a mesterséges élet és az űrtechnológia hírei fognak
dominálni.

Egy cambridge-i kutatócsoport a Science című tudományos lapban számolt be
arról, hogy sarlósejtes vérszegénységben szenvedő egerekben alkalmazott egy
olyan módszert, amelynek során az egerek bőrsejtjeit embrionális őssejtekké
transzformálták, majd ezekben a sejtekben megjavították a betegségért felelős
géneket. Ezt követően vérőssejtekké alakították őket, majd visszaültették a
vörös csontvelőbe; ennek következtében az egerek napokon belül meggyógyultak.


Az Egyesült Államok törvényhozása fontos törvényt kíván elfogadni 2008-ban,
aminek eredményeként az elkövetkező három évben 230 millió dollárt fognak
felhasználni az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumtörzsek
terjedésének viszszaszorítására. A szuperrezisztens baktériumok ugyanis egyre
nagyobb fenyegetést jelentenek világszerte – a jelenleg ismert antibiotikumokkal
nem lehet őket elpusztítani, aminek következtében a Journal of the American
Medical Association cikke szerint csak az Egyesült Államokban 19 000 ember hal
meg évente.



Craig Venter

Szintetikus élet

Mesterséges genom, szintetikus baktériumok. Ez a (közel)jövő ígérete,
legalábbis Craig Venter, a genetika amerikai fenegyereke szerint, aki a jövő év
végére olyan új, mesterséges baktériumok megalkotását ígéri, amelyek etanolt,
hidrogént és bioüzemanyagokat termelnek majd.

Craig Venternek az idén tavasszal sikerült szabadalmaztatnia azt a 381 gént,
amelyek az élethez szükségesek, helyesebben a Mycoplasma genitalium nevű
baktériumnak ahhoz, hogy még működőképes maradjon. Venter a baktérium általa
feltérképezett genetikai állományának ismeretében egyenként iktatta ki mind a
482 gént, megfigyelve, hogy az miként befolyásolja a baktérium életképességét.
Végül arra jutott, hogy az életben maradáshoz nincs szükség

az összes génre, amivel a Mycoplasma genitalium rendelkezik, 101 gén
nélkülözhető. A szükséges génkészlet ismeretében elméletileg össze lehet
„szerelni” egy új baktériumot.

Craig Venter és csapata elsőként a baktérium központi egységét, vagyis

a genomot készítette el sok kis, oligónak nevezett DNS darabból, amelyeket az E.
coli nevű baktériumban növesztettek megfelelő méretűre. Az ilyen módon
elkészített mesterséges DNS-t egy magjától megfosztott sejtbe juttatva a sejt
működésnek indul, beindul az anyagcsere, valamint az osztódás, vagyis az élet.
Az eljárás részleteit várhatóan 2008 elején publikálják majd, míg számításaik
szerint az év végére sikerül létrehozni a tisztán mesterséges genetikai
állománnyal rendelkező sejtkultúrákat.

A módszer külön érdekessége, hogy segítségével olyan genetikai kód, vagyis
mesterséges genom is létrehozható, amelynek eredményeként korábban nem létező,
új tulajdonságokkal rendelkező baktériumok is életre hívhatóak. Craig Venter
céljai között például olyan mesterséges baktériumok készítése szerepel, amelyek
etanolt, hidrogént vagy különleges üzemanyagokat termelnek, vagyis gazdaságilag
hasznos tevékenységet végeznek.

Tekintettel arra, hogy ha a mesterséges baktériumok munkába állnak, nagy
gazdasági hasznot fognak hozni, Venter és munkatársai az elmúlt években
szabadalmak tömegével árasztotta el az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatalát
annak érdekében, hogy az ötlettől kezdve a kivitelezés legapróbb lépéséig
mindent levédjenek. Venter ezzel a lépésével újra magára haragította a szakmát,
hasonlóan a kilencvenes évek végéhez, amikor az emberi genom feltérképezésekor
le akarta szabadalmaztatni az általa felfedezett géneket: ennek eredményeként
fizetni kellett volna a kódért, miközben az állami kutatóintézetek ingyen
bocsátották rendelkezésére a szekvenciákat. Craig Venter ezzel szemben azt
állítja, arra kérték ügyvédeiket, hogy legyenek mértékletesek és „fogják vissza
magukat”, versenytársaik viszont – mint például a DuPont – teljesen
leárnyékolták a területet a szabadalmaikkal.

Venter fenntartársai az említett céggel szemben teljesen érthetőek, hiszen a
DuPont hasonló elv alapján egy félig szintetikus baktériummal állítja elő az
iparban széles körben használt 1,3 propanediol (PDO) nevű vegyületet.

De van példa üzemanyag előállítására is: a kaliforniai LS9 Inc. nevű cégnek
szintén mesterséges DNS segítségével sikerült átprogramoznia az E. coli
baktériumot, hogy egy alternatív üzemanyagot termeljen. A cég szerint az eljárás
olyan hatékony, hogy az így termelt üzemanyag litere a jövőben akár 30-40 centbe
kerülhet; érthető tehát, hogy a biotechnológiai cégek között nagy a versengés a
szabadalmaztatás területén, hiszen akár a közeljövőben több milliárd dolláros
ágazattá válhat a szintetikus-baktérium-ipar.

Hasonlóan az őssejtkutatásokhoz, vagy akár a genetikailag módosított
élelmiszerekhez, a mesterséges baktériumok előállítása is számos árnyoldallal
bír: a módszer ismeretében például szándékosan olyan pusztító baktériumokat
lehet előállítani, mint az anthrax, vagyis nő a bioterror veszélye. Az ETC nevű,
a biotechnológiai kutatásokat vizsgáló kanadai intézet szerint azonban „nemcsak
a biológiai támadás, hanem a biológiai tévedés” veszélye is fennáll a
szintetikus baktériumok kapcsán. Senki nem tudja ugyanis, mi történik, ha ezek a
természetben korábban ismeretlen és új mikroorganizmusok önálló életre kelnek a
laboratóriumok falain kívül. Craig Venter szerint ettől nem kell tartani, az
általuk előállított baktériumok egy speciális tápanyagtól függnek, a szabadban
enélkül elpusztulnak. Venter szerint az általuk gyártott szintetikus
baktériumoknál sokkal nagyobb veszélyt jelentenek a létező rezisztens
baktériumtörzsek, amelyek miatt az Egyesült Államokban többen halnak meg évente,
mint AIDS-ben.

Verseny az űrért

2008-ban minden bizonnyal erősödni fog a verseny az űrben is, többek között
azért, mert új országok jelennek meg a porondon, illetve az állami űrügynökségek
mellett egyre erősödik a magáncégek szerepe az űrkutatásban. Miközben 2007.
október 24-én Kína saját Hold-szondát állított pályára, 2008-tól Európa önálló
műholdas navigációs rendszer kialakításába kezd. Az Európai Bizottság novemberi
döntését követően az Európai Unió nekilát a Galileónak nevezett 30 műholdból és
a földi bázisokból álló rendszer kialakításához, hogy függetlenítse magát a
katonai ellenőrzés alatt álló amerikai GPS és az orosz GLONASS rendszerektől.


Az ismert és várt eredmények mellett az űrkutatás területén is bekövetkezhet –
és valószínűleg be is következik, például a Mars-kutatás területén – olyan
esemény, amely újabb lökést adhat az amúgy egyre jobban belendülő, már-már a
hatvanas-hetvenes évek versenyére emlékeztető űrkutatásnak.

Láthatatlan ember?

Elképzelhető, hogy Jules Verne fantáziavilágához hasonlóan H. G. Wells
ötlete, a láthatatlanná válás is valóra válhat? Ha hinni lehet John Pendry
nemrégiben lovaggá ütött fizikusnak, akkor akár öt éven belül elkészülhet egy
olyan „köpeny”, amely láthatatlanná teszi viselőjét.



John Pendry

Az ötlet megvalósíthatóságát elsőként maga John Pendry igazolta tavaly. A
Science című tudományos hetilapban elméleti síkon bizonyította, hogy speciális
optikai tulajdonsággal rendelkező anyagokon a fény nem verődik vissza és nem is
törik meg, hanem egyszerűen megkerüli azokat. A jelenség ahhoz hasonlít, ahogyan
a víz körülöleli és megkerüli a folyóban az útjában álló köveket. Ebből fakadóan
az illető anyag – amelyet a brit kutatók metaanyagnak neveztek el – valójában
láthatatlan az emberi szem számára. Pendry elméleti cikkét követően az
észak-karolinai Duke Egyetemen dolgozó David Smith és kollégái az ötlet
gyakorlati megvalósíthatóságát vizsgálták, igaz, egyelőre csak a mikrohullámú
tartományban.

Az így létrehozott metaanyag tehát láthatatlanná vált, de csak a mikrohullámok
számára, az emberi szem számára még nem. Ahhoz, hogy a szemünk számára váljon
láthatatlanná, a metaanyagnak a látható fény hullámhossz-tartományán kell
működnie. Ez év októberében a Maryland Egyetem kutatóinak, Igor Smoljaninovnak
és munkatársainak egy tízmikrométeres átmérőjű gyűrűt sikerült láthatatlanná
tenniük. Az amerikai kutatóknak polimetil metakrilátba ágyazott koncentrikus
arany gyűrűkből sikerült olyan metaanyagot gyártaniuk, amelyet „kikerül” a fény.


Ez az áttörés természetesen nem jelenti azt, hogy hamarosan piacra dobják majd a
láthatatlanná tevő csodaköpenyt. John Pendry szerint a Maryland Egyetem kutatói
által készített anyagot valójában nem érzékelnénk tökéletesen láthatatlannak,
leginkább egy üvegtáblához hasonlítható, amelyen át is látunk, de amely a
részleges fényvisszaverődés miatt ugyanakkor látható marad. A felfedezés
mindenesetre nagy lökést ad a láthatatlanná válás, kicsit tudományosabban az
álcázás kutatásának; nem csoda, hogy a brit kutatók tavalyi cikkei felkeltették
a hadsereg érdeklődését is.

Teljesen más módszerekkel ért el látványos eredményeket a Tokyo Egyetemen kutató
Susumu Tachi, akinek úgy sikerült az átlátszóság látszatát megteremtenie, hogy
demonstrációban részt vevő személy hátára videokamerát rögzítettek, amelynek
képét rávetítették az illető személy köpenyére. A köpeny anyagának optikai
tulajdonságai olyanok, hogy a mögötte levő kép élesen látszik, vagyis a
szemlélőnek az az érzése, hogy átlát az illetőn. Tachi professzor ezzel a
módszerrel átlátszó falakat, vagy például átlátszó padlót szeretne létrehozni,
ez utóbbi például a pilóták segítségére lenne, akik ilyen módon látnák a
pilótakabin alatt a talajt. A brit hadsereg kipróbálta Susumu Tachi módszerét,
az álcázandó páncélosokra vetítve a mögöttük lévő tájképet. Rossz nyelvek
szerint a próba nem sikerült tökéletesen, a hatás nem volt jobb, mint a szokásos
álcázó festések.



Az átlátszóság látszata

Olvasson tovább: