Genetika

Sintetička verzija Escherichije coli: Znanstvenici kreirali najumjetniji oblik života dosad

T.I.

iStock

iStock



Znanstvenici su razvili bakteriju s genetskim kodom znatno pojednostavljenijim i intenzivnije modificiranim nego bilo koji drugi dosad poznati oblik života na Zemlji.


Riječ je o sintetičkoj verziji bakterije Escherichia coli nazvanoj Syn57, koja je genetski programirana da svoje tijelo gradi koristeći samo 57 od ukupno 64 kodona, univerzalnih “riječi” u genetskom jeziku.


Životni recept temelji se, naime, na 64 različita kodona, od kojih je svaki sastavljen od tripleta nukleotida – troznamenkastih “riječi” koje čitaju stanice kako bi proizvele proteine. Proteini su građevni blokovi života, a kodoni daju upute koja aminokiselina slijedi.




No, prirodni genetski kod sadrži višak – svi živi organizmi koriste samo 20 aminokiselina, što znači da su mnogi kodoni duplikati s istim značenjem. Syn57 uklanja neke od ovih višaka — znanstvenici su izbacili četiri od šest kodona koji kodiraju aminokiselinu serin, dva od četiri kodona za alanin, kao i jedan “stop” kodon. Umjesto njih, ti su kodoni zamijenjeni sinonimima s istom funkcijom.


Ova revolucionarna modifikacija zahtijevala je više od 101.000 genetskih promjena koje su najprije projektirane računalno, a zatim sastavljene u dijelove od po 100 kilobaza prije nego što su sve spojene u potpunu sintetičku bakteriju.


Tijekom procesa znanstvenici su pažljivo testirali manje dijelove sintetiziranog genoma kako bi izbjegli fatalne greške. Rezultat je pokazao da život može opstati s bitno komprimiranim genetskim kodom, što ostavlja više prostora za nove funkcije. Syn57 pruža mogućnost dodavanja novih, nekonvencionalnih aminokiselina u genetski kod, što bi moglo omogućiti razvoj inovativnih polimera i makrocikličkih spojeva.


Zanimljivo, zbog svoje jedinstvene genetske “abecede” neprirodni organizmi poput virusa neće moći zaraziti ovu sintetičku bakteriju. Također, “nečitljivost” genoma učinit će bakteriju sterilnom u prirodnom okolišu, čime se sprječava širenje modificiranih gena.