In quel batterio c'è più spazio: compresso il suo DNA. E gli scienziati ci scriveranno dentro
Si potrebbero ottenere organismi capaci di svolgere funzioni finora mai viste, dalla produzione di nuovi farmaci alla digestione degli inquinanti fino alla resistenza ai virus
Ottenuto in laboratorio il primo batterio sintetico che riesce a vivere nonostante abbia un DNA compresso, ridotto come quando un file molto grande viene "zippato". In questo modo, il libretto della vita del batterio ha ora delle pagine libere, sulle quali biologi e genetisti possono scrivere qualcosa di nuovo, come istruzioni che permettano ai batteri di digerire sostanze inquinanti, oppure di produrre farmaci o bioplastiche amiche dell'ambiente.
Pubblicato sulla rivista Nature, il risultato è stato ottenuto dalla ricerca coordinata dal laboratorio del Medical Research Council (Mrc) a Cambridge, lo stesso dove all'inizio degli anni '50 è stata scoperta la struttura a doppia elica del DNA.
In due anni di lavoro, il gruppo di ricerca guidato da Jason Chin ha ricodificato l'intero genoma di un batterio molto comune, l'Escherichia Coli, prima di creare cellule con una versione sintetica del genoma.
Gli step precedenti
Grazie all'aumentata potenza dei computer, in grado di elaborare la grande quantità di informazioni contenuta nel DNA, nel 2007 era stato creato il primo essere vivente semi-sintetico, Syn 1.0.
Nel 2012 lo stesso laboratorio aveva ottenuto il primo DNA completamente sintetico, chiamato XNA. Due anni più tardi è stata la volta del primo cromosoma sintetico di un lievito e del primo organismo vivente dal DNA potenziato. Nel 2016 era stato prodotto Syn 2.0 e, successivamente, Syn 3.0, il batterio con un DNA minimo, che contiene solo le istruzioni essenziali per la vita.
Come è stato "compresso"
Il "libretto di istruzioni" del nuovo batterio ha un numero inferiore di parole, ognuna formata da una diversa combinazione di tre delle quattro lettere che costituiscono l'alfabeto della vita e indicate con le lettere A, C, G e T.
Ogni tripla di lettere, chiamata "codone", contiene istruzioni vitali, come quelle che danno il via libera all'inserimento di un aminoacido o quelle che bloccano la produzione di una proteina. Allo stato naturale, il codice genetico comprende 64 codoni per controllare la produzione delle proteine, che sono fatte di 20 aminoacidi. Vale a dire che più codoni controllano gli stessi aminoacidi, con una ridondanza che è fra le principali caratteristiche del codice genetico.
È quest'ultima a essere stata eliminata nel batterio sintetico, il cui libretto di istruzioni ha 61 parole anzichè 64 e di queste sono 59 quelle che controllano la produzione dei 20 aminoacidi.
Il risultato è la prova di principio che il codice genetico può essere compresso senza compromettere la capacità di sopravvivere di un organismo. Il batterio sintetico riesce infatti a vivere normalmente anche se il suo codice è compresso.
A questo punto si è creato lo spazio che mancava nel quale in futuro potranno essere inserite nuove istruzioni genetiche per ottenere organismi capaci di svolgere funzioni finora mai viste in natura.