Genetyka EBO

Najpierw chciałbym omówić ich genetykę. Ich genetyka jest podobna do naszej i opiera się na DNA. Fakt ten był dla mnie bardzo zastanawiający, gdy dowiedziałem się o nim po raz pierwszy. Wyobrażamy sobie, że istoty z alternatywnej biosfery będą miały genetykę opartą na całkowicie obcym systemie biochemicznym, ale, co zaskakujące, tak nie jest. Z tego zaskakującego odkrycia można wyciągnąć kilka wniosków. Jednym z nich jest to, że nasza i ich biosfera mają wspólnego przodka. Są eukariontami, co oznacza, że ich komórki mają jądra zawierające materiał genetyczny. To sugeruje, że ich biosfera została oddzielona od naszej jakiś czas po pojawieniu się tego typu organizmów. Termin organizm egzo-biosferyczny jest w rzeczywistości błędnym określeniem, ale ponieważ jest to termin historyczny, nadal jest używany. Ich genetyka nie tylko opiera się na tym samym systemie genetycznym, ale jest również kompatybilna z naszą własną maszynerią komórkową. Oznacza to, że można pobrać ludzki gen i wstawić go do komórki EBO, i ten gen zostanie przetłumaczony na białko, co oczywiście działa w odwrotnym kierunku. Istnieją istotne różnice w modyfikacjach potranslacyjnych, które sprawią, że końcowe białko będzie niefunkcjonalne, ale omówię to później. Ich genom składa się z 16 kolistych chromosomów.

Prawdopodobnie znacie pojęcie regionu międzygenowego lub „śmieciowego DNA”. Są to w zasadzie sekwencje DNA, które nie kodują białek. Są to pozostałości ewolucyjne, transpozony, nieaktywne geny i tak dalej. Aby dać wam wyobrażenie na ten temat, powiem, że u ludzi regiony międzygenowe stanowią około 99 procent naszego genomu. Zdaję sobie sprawę, że te sekwencje nie są całkowicie bezużyteczne i na przykład mogą być używane jako kotwice histonów, jako bufory chroniące kodujące DNA przed promieniowaniem, a nawet jako alternatywne otwarte ramki odczytu, ale to jest raczej peryferyjne.

To, co jest szczególnie uderzające w genomie EBO, to jednorodność tych regionów międzygenowych. Widzimy te same sekwencje powtarzające się wszędzie, a odległość w parach zasad (pz) między genami jest praktycznie taka sama w całym genomie. Rezultatem jest minimalistyczny, wysoce skondensowany genom. W rzeczywistości jest on znacznie mniejszy niż nasz. Co więcej, ilość genów kodujących białka jest nawet znacznie mniejsza niż u nas, prawdopodobnie z powodu udoskonalenia genetycznego, a także procesów biologicznych, które są nieobecne w EBO. Jednorodność tych sekwencji jest głównym wskaźnikiem sztuczności tych istot. Nie ma na Ziemi złożonego organizmu, który miałby tak eleganckie sekwencje. Nie ma presji ewolucyjnej, która mogłaby doprowadzić do tego rodzaju cech, z wyjątkiem inżynierii genetycznej.

Mówiąc o inżynierii genetycznej, po zsekwencjonowaniu ich genomów zauważyliśmy niepokojącą i uniwersalną cechę w 5’ sekwencji regulatorowej każdego genu, którą nazywamy regionem trójpalindromowym (TPR). TPR to sekwencje o długości 134 pz zawierające, jak sama nazwa wskazuje, trzy palindromy. W genetyce palindrom to sekwencja DNA, która po odczytaniu w tym samym kierunku daje tę samą sekwencję na obu niciach DNA. Służą one zarówno jako flaga, jak i miejsce wiązania dla białek. Trzy palindromy w TPR różnią się od siebie i zostały poetycko nazwane „5’P TPR”, „M TPR” i „3’ TPR”. TPR składa się (w kolejności 5’–3’) z 5’P TPR, 12 pz odstępu, adresu chromosomalnego, 12 pz odstępu, M TPR, 12 pz odstępu, adresu genu, 12 pz odstępu i 3’ TPR. Adres chromosomalny składa się z 4 pz i jest identyczny w każdym TPR tego samego chromosomu, ale różni się między każdym z 16 chromosomów genomu. Adres genu to sekwencja 64 pz, która jest unikalna dla każdego genu w całym genomie. Zrozumiałe jest zatem, że TPR służy jako unikalny adres nie tylko do numerycznej identyfikacji genu, ale także do identyfikacji jego chromosomalnej lokalizacji. Dla osób posiadających jedynie podstawową wiedzę z zakresu genetyki jest to zupełnie niespotykane. Żadna żywa istota w naszej biosferze nie ma tak precyzyjnego adresu w swoim genomie. Obecność TPR po raz kolejny nie może być wyjaśniona presją ewolucyjną, a jedynie inżynierią genetyczną na skalę genomową.

TPR otwiera drzwi do kilku możliwości. Jedna z nich sugeruje, że genetycy EBO mogą wstawiać lub usuwać gen z komórki w sposób znacznie bardziej ukierunkowany i wydajny, niż pozwala na to nasza technologia. W genomie EBO nie zidentyfikowano białek, które wchodzą w interakcje z TPR. Uważamy raczej, że te białka są ukierunkowane wyłącznie przez zewnętrzne narzędzia inżynierii genetycznej, prawdopodobnie stosowane na zygotycznym etapie rozwoju embrionalnego. Natura tych narzędzi jest niejasna, ale zdecydowanie nie mamy niczego podobnego. Prawdopodobna nieobecność tych białek w genomie jest kolejnym wskaźnikiem ich sztuczności. Biorąc pod uwagę wysokie prawdopodobieństwo sztuczności ich genomu i pozorną łatwość modyfikowania go za pomocą narzędzi biomolekularnych, nie jest wykluczone, że może istnieć polimorfizm między osobnikami w zależności od ich roli i funkcji. Innymi słowy, osobnik może być genetycznie zaprojektowany tak, aby posiadał cechy, które dają mu przewagę w wykonywaniu danego zadania, tak jak mrówki żołnierze i mrówki robotnice w mrowisku. Należy pamiętać, że powyższe stwierdzenia są spekulacjami. Według mojej wiedzy tylko jeden genom został zsekwencjonowany. Nie mogę wydać ostatecznego oświadczenia na temat zmienności genetycznej między osobnikami.

Dużo mówiłem o regionach międzygenowych, teraz krótko omówię sekwencje wewnątrzgenowe. Krótko, ponieważ nie pozostało wiele do powiedzenia pomimo ich oczywistego znaczenia. Podobnie jak nasze, ich geny mają wyciszacze, wzmacniacze, promotory, 5’ UTR (untranslated region – rejon niepodlegający translacji), egzony, introny, 3’ UTR itp. Istnieje wiele genów analogicznych do naszych, co nie jest zaskakujące, biorąc pod uwagę kompatybilność naszej maszynerii komórkowej. Niepokojące jest to, że niektóre geny odpowiadają bezpośrednio – nukleotyd po nukleotydzie – znanym genom ludzkim, a nawet niektórym genom zwierzęcym. W przypadku tych genów nie wydaje się, aby nastąpiło sztuczne udoskonalenie, ale raczej prymitywne kopiowanie i wklejanie. Dlaczego tak się dzieje, jest niejasne i wciąż pozostaje przedmiotem domysłów. Istnieje również wiele genów, które nie występują w naszej biosferze i których rola nie została zidentyfikowana. Ustalenie przeznaczenia tych nowych genów jest jednym z celów programu. Zanim przejdę dalej, chciałbym podkreślić, że ta heterogeniczność genów znanego i nieznanego pochodzenia jest niezaprzeczalnym dowodem na sztuczność EBO.

Podsumowując genetykę, genom mitochondrialny, w czasie gdy tam pracowałem, nie został jeszcze zsekwencjonowany. Można bezpiecznie założyć, że ten genom również jest udoskonalony i prawdopodobnie ma jakąś wersję TPR.

 

Transkrypcja i translacja oraz ekspresja białek

Pokrótce przedstawiłem różnice w modyfikacjach potranslacyjnych między ludźmi i EBO. Nie jest to zaskoczeniem, ponieważ często widzimy to samo między różnymi gatunkami lądowymi. Uzyskanie zdolnego do życia białka z sekwencji DNA jest złożonym procesem obejmującym setki białkowych produktów pośrednich, z których każdy pełni precyzyjnie określoną i istotną rolę. Niewielkie odchylenia na tej linii montażowej mogą prowadzić do nieprawidłowości funkcjonalnych w produkcie końcowym. Nic więc dziwnego, że po drodze pojawiły się niepowodzenia, gdy pierwsze próby transfekcji genu EBO nie przyniosły pożądanego funkcjonalnego białka w ludzkich liniach komórkowych. Na szczęście dla nas praca innego zespołu w innym miejscu doprowadziła do opracowania linii komórkowej EBO o nazwie EPI-G11 pochodzącej z tkanek nabłonkowych. Mając to narzędzie w rękach, byliśmy w stanie transfekować i nadeksprymować interesujące nas białka, aby ostatecznie oczyścić je i zbadać. Używamy biologicznego systemu dostarczania balistycznego (AKA pistoletu genowego) do naszych transfekcji, ponieważ inne metody nie są zbyt skuteczne w przypadku komórek tej linii. Na przykład testowane wektory wirusowe nie mogą być internalizowane przez EPI-G11, a lipofekcja jest zbyt śmiertelna. EPI-G11, podobnie jak większość eukariotycznych linii komórkowych, wchodzi w fazę wykładniczego wzrostu po wystawieniu na działanie płodowej surowicy bydlęcej (Fetal bovine serum; w skrócie FBS). To tylko w połowie zaskakujące, że linia komórkowa z tak egzotycznego źródła jest wrażliwa na czynniki wzrostu obecne w FBS. Moim zdaniem można to wytłumaczyć dodaniem do genomu genów zwierzęcych, takich jak receptory wzrostu.