Science Signaling valis Tartu molekulaarbioloogide tööd aasta läbimurrete hulka
USA maineka teadusajakirja Science raku signaalsüsteemide uuringutele pühendunud tütarväljaanne Science Signaling valis 2013. aasta läbimurrete hulka kaks artiklit, mille autoriteks on Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudi molekulaarbioloogid vanemteadur Mart Loogi juhtimisel, kirjutab Villu Päärt Tartu ülikooli teadusportaalis Novaator. Rakud jagunevad pidevalt. See on terve jada erinevaid keerulisi protsesse, mille tulemusena tehakse ühest rakust täpne koopia ning tekib kaks uut rakku. Kogu selles protsessis mängib ülevaataja rolli teatud tüüpi valk, proteiinkinaas Cdk. Tavalist pagaripärmi kasutades on Loogi töörühm juba mitmeid aastaid uurinud, kuidas täpselt töötab raku pooldumist juhtiv Cdk, mis lisab teistele valkudele vajalikul hetkel uusi fosforrühmi. Sel aastal avaldasid nad koostöös USA Santa Cruzi ülikooli teadlastega kaks artiklit, mida valdkonna tippteadlastest hindajad ka aasta lõikes liigitasid olulisemate hulka. „Me oleme nende lülitusprotsesside molekulaarse mehhanismi süstemaatiliselt ära kirjeldanud,” iseloomustas Loog läbimurdeliseks nimetatud artiklite sisu. Kui piltlikult ette kujutada, siis kirjeldavad need teadustööd raku tasemel justkui mikseripulti, mis võimaldab signaale peale või maha keerata. Võtkem appi eluline näide. Kui lavale on astumas ansambel, teeb helitehnik enne kontserdi algust väga hoolikalt kindlaks, et soolokitarr oleks õige valjusega, et laulja mikrofon kostaks ülejäänud pillide seast välja ning trummikomplekti kohale asetatud mikrofon kostaks ülejäänud helipildis välja just õigel määral ja mitte rohkem. Ansambel tuleb lavale ning kõlavad esimese loo esimesed taktid. Kuuldu põhjal saab helitehnik miksripuldil heebleid peale või maha tõmmata, et helipilti kuulaja kõrvale sõbralikumaks muuta. Sellist mikseripuldi rolli täidab raku jagunemisel proteiinkinaas Cdk, mis juhib väga täpselt seda, kuidas teistele valkudele fosforirühmi lisatakse või ära võetakse. Kogu protsess peab käima väga kiiresti ning ülitäpselt. Loog nendib, et kui Cdk lülitusmehhanism on detaili täpsuseni ära kirjeldatud, siis edasi võib sellest printsiibist saada üks vajalik ehituskivike, kui laborites hakatakse algelementidest kokku panema tehislikke eluvorme – näiteks programmeeritavaid mikroorganisme, mis suudavad väga kiiresti toota vajalikke ravimeid või mis toodavad põhust biokütust. „Rakk on ju tegelikult nagu väike arvuti ja keemiatehas. Kui on olemas moodulid ja lülitid võib ehitada täpselt vajalikke ravimeid tootva raku. Lisaks, seda rakku saab vajadusel väliste signaalidega ümber programmeerida,“ ütles Loog. „Siiani on see töö käinud laborites katse-eksituse meetodil, aga kui meil on sünteetilise bioloogia tulevaste algelementide omadused täpselt teada, siis võib arvutis soovitavate omadustega bakteri või pärmi koodi valmis kirjutada ja selle justkui Lego-komplekti laboris kokku panna. Selleni jõutakse veel käesoleval kümnendil,“ lisas ta. Sünteetilise bioloogia läbimurret on juba mitu aastat kuulutanud esimesena inimgenoomi kaardistamiseni jõudnud mainekas USA teadlane Craig J Venter. Möödunud aastal asus sellealaseid projekte rahastama ka USA kaitseministeerium, eesmärgiks leida meetodid, mis võimaldaks kriisikolletes kiiresti vajalikke ravimeid toota laboris loodud mikroorganismide abiga.
