Shkencëtarët kanë krijuar organizmin e parë të gjallë në botë që ka një kod të ADN-së plotësisht sintetik dhe radikalisht të ndryshuar.
Mikrobiomi i prodhuar në laboratorë, një lloj i bakteres që normalisht gjendet në tokë dhe në zorrën e njeriut, është i ngjashëm me kushërinjtë natyralë, por mbijeton në një grup më të vogël udhëzimesh gjenetike.
Ekzistenca e këtij mikrobiomi dëshmon se jeta mund të ekzistojë me një kod të kufizuar gjenetik dhe hap rrugën për organizmat, makineritë biologjike të të cilëve janë të angazhuar për të bërë ilaçe dhe materiale të dobishme, ose për të shtuar veçori të reja të tilla si rezistenca ndaj viruseve.
Në një përpjekje dyvjeçare, studiuesit në laboratorin e biologjisë molekulare, në Universitetin e Kembrixhit, lexuan dhe ridizajnuan ADN-në e bakterit Escherichia coli (E coli), para se të krijonin qelizat me një version sintetik të gjenomit të ndryshuar.
Gjenomi artificial përmban katër milionë çifte bazë, njësitë e kodit gjenetik të shkruar nga shkronjat G, A, T dhe C. E shtypur tërësisht në fletët A4, ai shkon deri në 970 faqe, duke e bërë kështu gjenomin më të madh që shkencëtarët kanë ndërtuar ndonjëherë..
“Ishte krejtësisht e paqartë nëse ishte e mundur të bëhej një gjenom i tillë i madhe dhe nëse ishte e mundur të ndryshohej aq shumë”, tha Jason Chin, një ekspert i biologjisë sintetike që udhëhoqi projektin.
ADN-ja e futur brenda një qelize mban udhëzimet që duhet të funksionojë. Kur qeliza ka nevojë për më shumë proteina të rritet, për shembull, lexon ADN-në që kodon proteinën e duhur. Shkronjat e ADN-së lexohen në trio të quajtura kodon, të tilla si TCG dhe TCA.
Pothuajse e gjithë jeta, nga kandili i detit tek njerëzit, përdor 64 kodona. Por shumë prej tyre bëjnë të njëjtën punë. Në total, 61 kodone prodhojnë 20 aminoacide natyrore, të cilat mund të lidhen së bashku si rruaza në një varg për të ndërtuar ndonjë proteinë në natyrë. Tre kodone më shumë janë në fakt shenjat e ndalimit: ato i tregojnë qelizës kur proteina është bërë, si pika e plotë që shënon fundin e kësaj fjalie.
Ekipi i Kembrixhit filloi të ridizajnojë gjenomin e E coli duke hequr disa nga kodonet e saja të tepërta. Duke punuar në një kompjuter, shkencëtarët kaluan përmes ADN-së së mikrobiomit. Sa herë që rastisën në TCG, një kodon që bën një aminoacid të quajtur serinë, ata e rishkruan atë si AGC, e cila bën të njëjtën punë. Ata zëvendësuan dy kodonë më shumë në një mënyrë të ngjashme.
Pas më shumë se 18.000 redaktime më vonë, shkencëtarët kishin hequr çdo dukuri të tre kodoneve nga gjeromi i mikrobiomit. Kodi gjenetik i ridizenjuar u sintetizua pastaj kimikisht dhe pjesë-pjesë u shtua në E coli ku zëvendësoi gjenomin natyral të organizmit.
Rezultati, i publikuar në Nature, është një mikrobiom me një kod krejtësisht sintetik dhe radikalisht të ndryshuar të ADN-së.
I njohur si Syn61, mikrobiomi është pak më i gjatë se normal, dhe rritet më ngadalë, por megjithatë mbijeton.
