Vicini alla vita artificiale. Creato il primo batterio “semi-sintetico” con Dna espanso
Due elementi che non esistono in natura sono stati aggiunti ai filamenti e riprodotti senza problemi da un batterio. La ricerca dello Scripps Research Institute è stata pubblicata su Nature. Permetterà enormi applicazioni in medicina, ingegneria e scienza dei materiali
Un batterio con un Dna espanso artificialmente è stato creato in laboratorio dagli scienziati dello Scripps Research Institute. Si apre così un nuovo capitolo della biologia sintetica, che porterà sviluppi ancora difficilmente prevedibili nella medicina, nella scienza dei materiali e nell’ingegneria. La ricerca di importanza storica è stata pubblicata dalla rivista Nature.
Quello creato dagli studiosi del centro di ricerca statunitense è il primo organismo vivente artificiale ad avere un codice genetico potenziato. Ossia oltre alle tradizionali quattro lettere che costituiscono l’alfabeto della vita: A-T e C-G, ne possiede altre due, che non si trovano in natura, chiamate X e Y. Due molecole note come d5SICS e DNAM, che l’organismo semi-sintetico è capace di tramandare, riproducendosi, alle successive generazioni.
“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 (un comune batterio Escherichia coli ndr.) che contiene stabilmente quelle due coppie, più un terzo paio di basi non naturale”, ha spiegato Floyd E. Romesberg, che ha guidato il gruppo 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”.
Il team di Romesberg ha lavorato dalla fine degli anni ’90 per individuare le molecole che potevano servire come basi del nuovo Dna e codificare proteine e organismi mai esistiti prima. Craig Venter, lo scienziato americano famoso per il primo sequenziamento del Dna umano, ci aveva già provato nel 2010, inserendo il Dna di un microrganismo, il Mycoplasma mycoides, nel “guscio” di un batterio privato del proprio codice genetico. Gli scienziati adesso hanno fatto un passo ancora più ampio, inserendo le molecole e facendole integrare perfettamente nel Dna di un batterio.
“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 spiegato Denis A. Malyshev. Il prossimo obiettivo dei ricercatori è quello di inserire le nuove lettere in regioni più importanti del genoma e capire se possano essere usate attivamente dalla cellula per il suo funzionamento. Questo nuovo “alfabeto genetico” permetterà di codificare nuove amminoacidi e proteine, oltre a consentire la realizzazione di composti ad hoc nel mondo dei nanomateriali.