Un batterio controllato da genoma artificiale

Secondo i ricercatori la tecnica utilizzata può diventare uno strumento di progettazione biologica estremamente potente e dalle molteplici applicazioni

Un gruppo di scienziati del J. Craig Venter Institute ha sviluppato la prima cellula controllata da un genoma sintetico, e ne dà l’annuncio in un articolo pubblicato sulla rivistaScience.

I ricercatori del J. Craig Venter Institute avevano già sintetizzato chimicamente un genoma batterico e avevano pure trapiantato il genoma di un batterio in un altro. Ora hanno combinato le due tecniche per creare quella che hanno chiamato una “cellula sintetica”, anche se in realtà è sintetico solamente il suo genoma.

“Questa è la prima cellula sintetica mai fatta, e la chiamiamo sintetica perché è totalmente derivata da un cromosoma sintetico, prodotto con quattro flaconi di prodotti chimici e un sintetizzatore chimico a partire dalle informazioni presenti in un computer”, ha dichiarato Craig Venter.

“Questo può diventare uno strumento di progettazione biologica molto potente”, ha aggiunto, affermando che hanno in mente molte applicazioni, a partire dalla progettazione di un’alga capace di catturare il biossido di carbonio e produrre idrocarburi che possano essere inviati in una raffineria, a batteri utilizzabili per eliminare l’inquinamento delle acque.

Nello studio pubblicato su Science i ricercatori hanno sintetizzato il genoma di M. mycoides aggiungendovi sequenze di DNA atte a marcarlo in modo da distinguerlo da quello naturale.

Dato che le apparecchiature attuali sono in grado di assemblare solo sequenze relativamente corte di basi di DNA, i ricercatori hanno poi inserito queste sequenze corte in cellule di lievito i cui enzimi di riparazione del DNA hanno unito una all’altra tali sequenze. Successivamente hanno trasferito le sequenze di media lunghezza in E. coli e quindi nuovamente nel lievito. Alla fine di tre cicli di assemblaggio i ricercatori sono riusciti a ottenere un genoma lungo oltre un milione di basi.

I ricercatori hanno poi trapiantato il genoma sintetico di M. mycoides in un altro tipo di batterio, Mycoplasma capricolum. Il nuovo genoma, riferiscono i ricercatori, ha quindi “riavviato” la cellula ricevente, e sebbene quattordici geni fossero andati persi o danneggiati nel corso dei trapianti batterici, le cellule finali apparivano simili ai batteri M. mycoides e producevano solamente proteine di questo tipo di batteri.

“Riteniamo che questo sia un passo importante sia scientificamente sia filosoficamente. Ha certamente cambiato la mia prospettiva sulla definizione di vita e sul modo in cui la vita funziona”, ha detto Venter.