Un DNA tutto artificiale

Syn61 è il primo organismo con DNA tutto artificiale

Il genoma naturale dell'Escherichia coli è stato interamente sostituito con materiale genetico sintetizzato: è la prima volta di una manipolazione di questa complessità.

Un batterio con DNA interamente artificiale, fatto su misura in laboratorio. L’ha “assemblato” un gruppo di scienziati del Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology di Cambridge, in Inghilterra: è l’esempio più spinto e complesso di organismo con codice genetico sintetico.

Per mettere a punto il microrganismo, il team di Cambridge, guidato dal biologo Jason Ching, è partito dal batterio Escherichia coli, che si trova normalmente nell’intestino e nel suolo, e che viene usato anche dall’industria farmaceutica per la produzione di varie sostanze. 

Il DNA si trova all’interno di ogni cellula del corpo umano. E’ composto da cromosomi, che contengono tutte le informazioni genetiche che si trasmettono da un individuo all’altro. Ogni parte del DNA è formata da elementi più semplici, come se fossero gli anelli di una catena. Il DNA è la base fondamentale della vita.

Ogni molecola di DNA è formata da elementi più semplici, che vengono chiamati nucleotidi. Questi ultimi sono costituiti da uno zucchero, un fosfato e da un’altra molecola, che appartiene alle basi azotate. Ogni nucleotide della catena forma dei legami con altri due nucleotidi. Nella doppia elica gli zuccheri e i gruppi fosfato sono disposti verso l’esterno e formano l’ossatura dell’intera struttura, disposta in maniera verticale. Per quanto riguarda le basi azotate, esse sono: adeina, timina, guanina e citosina. I loro appaiamenti non avvengono a caso, perché l’adenina si appaia con la timina e la guanina con la citosina. Lo schema seguito prende il nome di complementarietà delle basi.  

ISTRUZIONI DI MONTAGGIO. Come ogni organismo vivente, il batterio ha un codice genetico scritto nell’alfabeto che ormai cominciamo a conoscere e che rappresentiamo con le lettere A, T, C, G, corrispondenti alle quattro basi azotate: adeninina, timina, citosina, guanina.

Ciascun gene può essere formato da migliaia di queste basi. Per formare le proteine, che svolgono le molteplici ed essenziali funzioni dell’organismo, il codice genetico viene letto in sequenze formate da tre basi ciascuna, i cosiddetti codoni. Ciascun codone guida a sua volta la produzione di uno specifico aminoacido.

Il codone TCT, per esempio, codifica per l’aminoacido serina. Tre codoni, infine, costituiscono un segnale di stop: dicono cioè quando la struttura della proteina è completa.

BASI MINIME PER LA VITA. Per i ricercatori,  il nuovo organismo sintetico - chiamato Syn61 - è la dimostrazione che la vita può operare con un numero ridotto di informazioni rispetto a quello degli organismi naturali, anche se non tutti gli schemi risultano funzionanti.

 La ricerca degli scienziati di Cambridge appartiene  alla biologia sintetica, che si è notevolmente sviluppata in questi ultimi anni. Nel 2010 fu annunciata la creazione del primo organismo con genoma sintetico: in quel caso si lavorò sul Mycoplasma mycoides, un batterio che ha un genoma di un milione di basi, solo un quarto di quello dell’Escherichia coli, ed erano i primi tentativi su questa strada - le "modifiche" non erano state radicali quanto quelle fatte in questo tentativo.

Batteri con DNA tutto artificiale

Informazioni ricavate dai siti: 

Focus

Wikipedia