Prim Hírek

A tudósok közvetlen módon, minden részletre kiterjedően szeretnék a kód 3,12 milliárd betűjét kiolvasni az ún. pásztázó „tunneling” mikroszkóp segítségével, hogy képet kapjanak a DNS-ről. A módszer azonban pontosabban és folyamatában tökéletesebben végezhető robotok és kifinomult vegyi eljárások segítségével, amelyek 500 betűs csomagokat képesek kiolvasni. Más szóval, a probléma, hogy hogyan olvassuk el a láncot, leszűkült a kérdésre, hogyan törjük olyan apró darabokra, amelyeket azután kezelni tudunk, utána pedig hogyan illesszük azokat össze a megfelelő sorrendben. A versenyző tudóscsoportok munkatervének kialakításakor úgy látszott, különböző technológiai elképzelések fognak összecsapni; az egyik módszert dr. Craig Venter alkalmazta a Celera Genomicsnél, a másikat dr. John Sulston a Sanger Centre-nél, Cambridge-ben, mindkét hely a Humán Kromoszómalánc Projekt egy-egy együttműködési központját alkotja. A valóságban mindketten azonos megközelítést alkalmaztak, az egyetlen valódi különbség abban volt, hogy dr. Venter kihagyott egy lépcsőfokot, mivel fel tudta használni az interneten nyilvánosságra hozott és szétküldött projekt visszaérkező adatait.

Mindkét csoport az emberi DNA manipulációját baktériumban való tenyésztéssel oldotta meg. A belőle vett nagy részeket mesterséges kromoszómába ültették, kis darabjait pedig a plazmidoknak nevezett kis DNA-gyűrűkbe. Mindkét esetben a baktérium egy-egy petricsészében növekedett úgy, hogy az emberi DNA nagyszámú klónja (másolata) álljon rendelkezésre a részletes tanulmányozásra.

A kromoszómalánc darabokra törésével baktérium-könyvtárat lehet létrehozni, ehhez a kutatócsoportok az úgynevezett „shotgun” (vadászpuska) megközelítést alkalmazták, egy olyan technikát, amelyet a kétszeres Nobel-díjas Laureate Fred Sanger fejlesztett ki, amikor 1977-ben egy egyszerű vírus genetikus kódjának 5375 betűjét kiolvasta. Az eljárásban a kromoszómalánc nagyszámú másolatát véletlenszerűen olyan kis darabokra törik, amelyek már olvasható méretűek. Ezután a darabokat összehasonlítják, átfedéseket keresnek és az egész kódot újra összeállítják.

Mivel az eljárás véletlenszerű, folyamatosan egyre nehezebb a réseket kitölteni. Ez az oka, hogy a feldolgozott anyag jellemző összeállítása, a kromoszómalánc 85%-a, nem teljesen önkényes; azt jeleníti meg, ahogyan a tudósok még megfelelőbb módszerek után kutatnak a rések kitöltésére. A lényeges különbség az általánosan használt és az egyéni módszerek között, hogy egy- vagy kétlépéses „shotgun” eljárást használnak. Az emberi genetikai kód olyan hatalmas méretű, hogy a nagyközönség bevonható egy közbülső lépés során, amikor a kromoszómalánc nagyobb léptékű összeállítása folyik.

A kromoszómalánc 3 milliárd betűjének néhány másolatát véletlenszerűen apró darabokra vágják, ezek mérete 40-200 ezer betű közé esik. Mindegyiket behelyezik egy mesterségesen kialakított baktérium-kromoszómába, amit bevisznek egy baktériumba, hogy több másolatot kapjanak. E kis daraboknak ismerik az azonosítóit, így az átfedésbe kerülő darabok azonosíthatók és a kromoszómalánc összeállítható. Az eljárás végén megkapják a kész térképet. Mindez az ismert puzzle játékhoz hasonlítható. Ez a térkép úgy készül, hogy a kis darabokat mindkét végükön azonosítják, és úgy helyezik be. A térkép minden nagyobb darabját tovább törik kisebb darabokra, körülbelül 2 ezer betű méretűre, mindegyikük, amelyet a plazmidba helyezéssel lemásoltak, egy DNA-darab, amit a baktérium le tud másolni. Ezek a darabok azután sorrendbe állíthatók mindkét végükkel, a térkép használatával újra összeállítható a kromoszómalánc. A kihívást az jelentette, vajon a részek egymásra találnak-e újból. Ehhez szereztek egy szuper-számítógépet és egy intelligens programot, amely a kód 500 milliószor ezerbillió (tíz a tizenkilencediken) számú betűjét állította sorrendbe szeptember óta.

A kutatók szerint eljött az ideje, hogy a pipetták és kémcsövek mellé a robotok is felsorakozzanak a gyakorlat eszközeiként. Sőt, a vita jelenleg arról is folyik, e térképet részletesen közzétegyék-e az interneten.