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NATURE»: L’ESPERIMENTO SU UN «E.COLI» CONDOTTO NEGLI USA DAGLI SCIENZIATI DELLO SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE
Un passo verso la vita artificiale:
il primo batterio con Dna espanso
Alle quattro «lettere» che costituiscono l’alfabeto della vita, ne sono state aggiunte due che non esistono in natura. E il batterio si è replicato conservando la modifica
di Redazione Salute Online
Gli scienziati dello Scripps Research Institute statunitense hanno «creato» in laboratorio un batterio con un Dna espanso artificialmente. Si tratta del primo organismo vivente con codice genetico «potenziato»: accanto alle tradizionali quattro lettere che costituiscono l’alfabeto della vita (A-T e C-G) ne sono state aggiunte due, che non si trovano in natura, chiamate X e Y (due molecole note come d5SICS e DNAM). È anche il primo organismo semi-sintetico capace di replicarsi e mantenere il suo Dna «truccato». Si è dunque di fronte a un nuovo fondamentale capitolo della biologia sintetica.
In copertina di «Nature»
Floyd E. Romesberg, primo autore dello studio (photo courtesy of The Scripps Research Institute)
Floyd E. Romesberg, primo autore dello studio (photo courtesy of The Scripps Research Institute)
Un risultato importantissimo, al quale la rivista Nature dedica la copertina. «La vita sulla Terra in tutta la sua diversità è codificata solo da due coppie di basi del Dna: AT e CG; quello che abbiamo fatto è stato realizzare un organismo che contiene stabilmente quelle due coppie, più un terzo paio di basi non naturale - spiega Floyd Romesberg, che ha guidato il team di ricerca -. Questo dimostra che altre soluzioni sono possibili e, naturalmente, ci avvicina a una biologia a Dna espanso, che avrà molte applicazioni: da nuovi farmaci a nuovi tipi di nanotecnologie».
Ampliato il vocabolario genetico
La nuova coppia di lettere è stata inserita all’interno del genoma di un comune batterio Escherichia coli al fianco delle tradizionali coppie di lettere A-T e C-G, i mattoni che formano l’alfabeto della vita in ogni essere vivente della Terra. Le nuove lettere non hanno alterato il funzionamento del batterio, che replicandosi ha trasmesso alle nuove generazioni il Dna «semi-sintetico». Romesberg e il suo laboratorio hanno lavorato dalla fine degli anni ‘90 per individuare le molecole che potevano servire come basi del nuovo Dna, e in linea di principio, codificare proteine e organismi mai esistiti prima, ampliando il vocabolario genetico. Adesso i ricercatori hanno fatto un passo ulteriore, inserendole e facendole integrare perfettamente nel Dna di un batterio. In altre parole, sono riusciti nel difficile compito di far accettare la nuova coppia di lettere alle molecole «poliziotto» che verificano costantemente la presenza di intrusioni o errori genetici.
Possibili effetti del Dna «espanso»
«La grande sfida è stata quella di far lavorare le nuove basi in un ambiente molto più complesso, come quello di una cellula vivente», ha detto Denis A. Malyshev. Il prossimo passo, spiegano i ricercatori, sarà inserire le nuove lettere anche in regioni più importanti del genoma, ossia verificare che possano essere usate attivamente dalla cellula anche per il suo funzionamento. E bisognerà dimostrare gli effetti di questo Dna «espanso». Il potenziamento delle lettere tradizionali del codice genetico apre le porte alla possibilità di creare nuove proteine con «mattoni» non esistenti in natura e prevedibilmente si svilupperà un ampio dibattito etico e sulla brevettabilità di questi esseri viventi «semi-naturali»
Un passo verso la vita artificiale:
il primo batterio con Dna espanso
Alle quattro «lettere» che costituiscono l’alfabeto della vita, ne sono state aggiunte due che non esistono in natura. E il batterio si è replicato conservando la modifica
di Redazione Salute Online
Gli scienziati dello Scripps Research Institute statunitense hanno «creato» in laboratorio un batterio con un Dna espanso artificialmente. Si tratta del primo organismo vivente con codice genetico «potenziato»: accanto alle tradizionali quattro lettere che costituiscono l’alfabeto della vita (A-T e C-G) ne sono state aggiunte due, che non si trovano in natura, chiamate X e Y (due molecole note come d5SICS e DNAM). È anche il primo organismo semi-sintetico capace di replicarsi e mantenere il suo Dna «truccato». Si è dunque di fronte a un nuovo fondamentale capitolo della biologia sintetica.
In copertina di «Nature»
Floyd E. Romesberg, primo autore dello studio (photo courtesy of The Scripps Research Institute)
Floyd E. Romesberg, primo autore dello studio (photo courtesy of The Scripps Research Institute)
Un risultato importantissimo, al quale la rivista Nature dedica la copertina. «La vita sulla Terra in tutta la sua diversità è codificata solo da due coppie di basi del Dna: AT e CG; quello che abbiamo fatto è stato realizzare un organismo che contiene stabilmente quelle due coppie, più un terzo paio di basi non naturale - spiega Floyd Romesberg, che ha guidato il team di ricerca -. Questo dimostra che altre soluzioni sono possibili e, naturalmente, ci avvicina a una biologia a Dna espanso, che avrà molte applicazioni: da nuovi farmaci a nuovi tipi di nanotecnologie».
Ampliato il vocabolario genetico
La nuova coppia di lettere è stata inserita all’interno del genoma di un comune batterio Escherichia coli al fianco delle tradizionali coppie di lettere A-T e C-G, i mattoni che formano l’alfabeto della vita in ogni essere vivente della Terra. Le nuove lettere non hanno alterato il funzionamento del batterio, che replicandosi ha trasmesso alle nuove generazioni il Dna «semi-sintetico». Romesberg e il suo laboratorio hanno lavorato dalla fine degli anni ‘90 per individuare le molecole che potevano servire come basi del nuovo Dna, e in linea di principio, codificare proteine e organismi mai esistiti prima, ampliando il vocabolario genetico. Adesso i ricercatori hanno fatto un passo ulteriore, inserendole e facendole integrare perfettamente nel Dna di un batterio. In altre parole, sono riusciti nel difficile compito di far accettare la nuova coppia di lettere alle molecole «poliziotto» che verificano costantemente la presenza di intrusioni o errori genetici.
Possibili effetti del Dna «espanso»
«La grande sfida è stata quella di far lavorare le nuove basi in un ambiente molto più complesso, come quello di una cellula vivente», ha detto Denis A. Malyshev. Il prossimo passo, spiegano i ricercatori, sarà inserire le nuove lettere anche in regioni più importanti del genoma, ossia verificare che possano essere usate attivamente dalla cellula anche per il suo funzionamento. E bisognerà dimostrare gli effetti di questo Dna «espanso». Il potenziamento delle lettere tradizionali del codice genetico apre le porte alla possibilità di creare nuove proteine con «mattoni» non esistenti in natura e prevedibilmente si svilupperà un ampio dibattito etico e sulla brevettabilità di questi esseri viventi «semi-naturali»
