Zientzialariek aztertutako bizi-formen DNA sekuentzia guztiak Estatu Batuetako Bioteknologia Informaziorako Zentro Nazionalak duen datu-base batean gordetzen dira. Eta apirilaren 1ean, datu-basean sarrera berri bat agertu zen: "Caulobacter ethensis-2.0". Hau da, mundu osoko ordenagailuz modelatutako eta gero sintetizatutako organismo bizi baten genoma sintetikoa, ETH Zuricheko (ETH Zurich) zientzialariek garatua. Hala ere, azpimarratu behar da C. ethensis-2.0-ren genoma DNA molekula handi baten moduan arrakastaz lortu bazen ere, oraindik ez dagoela dagokion organismo bizirik.
Ikerketa lana Beat Christen sistemen biologia esperimentaleko irakasleak eta bere anaia Matthias Christen kimikariak egin dute. Caulobacter ethensis-2.0 izeneko genoma berria Caulobacter crescentus bakterioaren kode naturala garbitu eta optimizatuz sortu zen, mundu osoko ur gezatan bizi den bakterio kaltegabea.
Duela hamarkada bat baino gehiago, Craig Venter genetistak zuzendutako talde batek lehenengo bakterio "sintetikoa" sortu zuen. Euren lanean, zientzialariek Mycoplasma mycoides genomaren kopia bat sintetizatu zuten, gero zelula eramaile batean ezarri zuten, eta, ondoren, guztiz bideragarria izan zen eta bere burua ugaltzeko gaitasuna mantendu zuen.
Ikerketa berriak Kreigerren lanari jarraipena ematen dio. Aurretik zientzialariek benetako organismo baten DNAren eredu digital bat sortu eta horretan oinarrituta molekula bat sintetizatzen bazuten, proiektu berria harago doa, jatorrizko DNA kodea erabiliz. Zientzialariek asko berritu zuten sintetizatu eta funtzionaltasuna probatu aurretik.
Ikertzaileak 4000 gene dituen jatorrizko C. crescentus genomarekin hasi ziren. Edozein izaki bizidun bezala, gene horietako gehienek ez dute inolako informaziorik eramaten eta "zabor DNA" dira. Analisiaren ondoren, zientzialariek ondorioztatu zuten horietatik 680 inguru bakarrik beharrezkoak direla bakterioen bizitza laborategian mantentzeko.
Zabor ADNa kendu eta C. crescentus-en genoma minimoa lortu ondoren, taldeak bere lanean jarraitu zuen. Izaki bizidunen DNAren ezaugarria da erredundantzia integratua egotea, hau da, proteina beraren sintesia gene ezberdinek katearen hainbat ataletan kodetzen dutelako. Ikertzaileek 1 DNA letren 6/800 baino gehiago ordezkatu zuten kode bikoiztuak kentzeko optimizazio batean.
"Gure algoritmoari esker, genoma guztiz berridatzi dugu jatorrizkoaren antzekoa ez den DNA letren sekuentzia berri batean", dio Beat Christenek, ikerketaren egilekideek. "Aldi berean, proteinen sintesi mailan funtzio biologikoa aldatu gabe geratu zen".
Lortutako kateak zelula bizi batean behar bezala funtzionatuko zuen ala ez probatzeko, ikertzaileek DNAn Caulobacter genoma naturala eta genoma artifizialaren segmentuak zituen bakterio tentsio bat hazi zuten. Zientzialariek gene natural indibidualak itzali zituzten eta haien pareko artifizialek eginkizun biologiko bera betetzeko duten gaitasuna probatu zuten. Emaitza nahiko ikusgarria izan zen: 580 gene artifizialetatik 680 inguru funtzionalak izan ziren.
"Lortutako ezagutzarekin, gure algoritmoa hobetu eta 3.0 genomaren bertsio berri bat garatu ahal izango dugu", dio Kristenek. "Uste dugu etorkizun hurbilean genoma guztiz sintetikoa duten bakterio zelula biziak sortuko ditugula".
Lehenengo fasean, ikerketa horiek genetistak DNAren ezagutzaren zehaztasuna eta gene indibidualak bertan duten eginkizuna egiaztatzen lagunduko die genetistak, katearen sintesian edozein akatsek gorputza duen organismoa izatera eramango duelako. genoma berria hilko da edo akastuna izango da. Etorkizunean, aurrez zehaztutako zereginetarako sortuko diren mikroorganismo sintetikoen sorrera ekarriko dute. Birus artifizialek euren senide naturalen aurka borrokatzeko gai izango dira, eta bakterio bereziek bitaminak edo sendagaiak ekoitziko dituzte.
Ikerketa PNAS aldizkarian argitaratu da.
Iturria: 3dnews.ru