Con la creazione di un nuovo genoma, gli scienziati sono sempre più vicini alla possibilità di creare organismi progettati per produrre composti chimici come kevlar o altri polimeri.
di Antonio Regalado
Secondo una ricerca pubblicata su Nature, scienziati della University of Cambridge avrebbero gradualmente rimpiazzato l’intero genoma di un organismo dotato di 4 milioni di lettere di DNA, con geni realizzati artificialmente. “Ci sono voluti due anni, ma l’obbiettivo è arrivare a produrre nuovi genomi sintetici in meno di un mese,” spiega Jason Chin, biologo del UK Medical Research Council alla guida della squadra di ricerca.
I primi genomi di batteri sintetici furono creati al J. Craig Venter Institute a partire dal 2008, ma il genoma dell’E. coli segna un nuovo record per le sue dimensioni. Un altro gruppo sta cercando di creare lievito di birra a partire da geni artificiali, ma il progetto non è ancora terminato.
Nel sostituire il genoma dei batteri, la squadra di Chin lo ha anche semplificato riducendo il numero di triplette di nucleotidi, o codoni, utilizzate dalle cellule per determinare quali amminoacidi utilizzare in una proteina. L’E. coli di Chin ha solo 61 codoni invece dei soliti 64. Ciò significa che la nuova specie di germi, chiamata Syn61, non solo è composta di geni creati da esseri umani, ma dimostra che un organismo può sopravvivere con ciò che la squadra britannica definisce un codice genetico “compresso”.
“Al successo di natura tecnica, si aggiunge un’informazione fondamentale sulla biologia e sull’effettiva malleabilità del codice genetico,” spiega Chin.
Semplificare il genoma dell’E. coli apre alle componenti inutilizzate del codice la possibilità di fare altro. Per esempio, potrebbero essere reindirizzate a far sì che il battere produca proteine a partire da quel paio di centinaia di amminoacidi solitamente inutilizzati dalle forme di vita. Si potrebbe arrivare alla produzione di polimeri inusuali nel mondo dei batteri, come il materiale utilizzato dalle giacche antiproiettile.
Secondo Chin, l’esperimento potrebbe condurre anche ad una risposta alla domanda rimasta in sospeso sin dalla scoperta del codice negli anni ’60: come mai proprio il DNA e non altre possibili soluzioni, ha dato forma alla vita?
Nel 1968, Francis Crick, uno dei responsabili della scoperta della struttura chimica del DNA, formulò la teoria dell’incidente congelato. Secondo lui, una volta evolutesi le forme di vita di base, il codice a tripletta rimase invariato per evitare gli svantaggi di una possibile deviazione dal programma universale. “Nel rimuovere codoni stiamo infrangendo quel linguaggio comune,” spiega Chin. “Stiamo scongelando il codice.”
Immagine: NIAID
(lo)
