It’s Alive! la sintesi di un organismo artificiale dal team di ricerca di Craig Venter.

Inviato il: 20 Maggio 2010 05:15, da PZ Myers

Ecco l’equivalente di quella mano contrazione del mostro di Frankenstein:

artificial_myc.jpeg

Questi sono due colonie di Mycoplasma mycoides, La loro nucleoidi contenente tutto sintetizzato DNA. Si può dire, perché il DNA sintetizzato conteneva un lacZ gene per la beta-galattosidasi, rendendo il prodotto molto blu. Questo è uno degli indicatori che il cromosoma artificiale è in funzione all’interno della cellula, il DNA è stato anche codificato con filigrana riconoscibile, ed hanno anche utilizzato una cellula di una specie diversa, M. capricolum, Come host per il DNA.

L’esperimento ha coinvolto la creazione di un filamento di DNA, come specificato da un computer in una macchina di sequenziamento, e di inserirlo in una cella di morti M. capricolum, E poi guardarlo ravvivare ed esprimere i marcatori artificiale e il M. mycoides proteine. E ‘veramente come portare i morti alla vita.

E ‘stato anche molto più difficile di cucire insieme i cadaveri e zapping con fulmini. Il DNA in questa cella è oltre un milione di basi a lungo, e tutto doveva essere opportunamente assemblati con una macchina di sequenza. Questa è stata la prima parte difficile, macchine attuali non si può costruire filamenti di DNA così a lungo. Potevano coassiale sequenze di circa un migliaio di nucleotidi da tempo fuori delle macchine.

Poi quello che dovevano fare era giunto oltre un migliaio di questi brevi pezzi in un cromosoma batterico completo. Ciò è stato fatto con una combinazione di reazioni enzimatiche in una provetta, e in vivo montaggio da parte di ricombinazione all’interno delle cellule di lievito. Il risultato finale è un cromosoma circolare batterico che è, nella sua sequenza, quasi del tutto la M. mycoides genoma … ma fatto da una sequenza memorizzati in un computer piuttosto che un batterio genitori.

artificial_chrom.jpeg

Infine, vi è stato un ostacolo da superare, sempre questo grande ciclo di DNA nel guscio di una cella. Queste tecniche, almeno, era stato elaborato lo scorso anno in esperimenti in cui avevano trapiantato naturale M. mycoides cromosomi nei batteri.

Il risultato finale è un nuovo, funzionante, la replica delle cellule. Si potrebbe sostenere che non è del tutto artificiale, ancora, dal momento che il DNA artificiale è di essere immessi in una cella di origine naturale … ma dargli tempo. Il fatturato di lipidi e proteine e come nel citoplasma della membrana significa che entro 30 generazioni tutto l’organismo sarà stato effettivamente sostituito, comunque.

E ‘un cellulare molto piccolo che è stato creato – il micoplasmi sono il più piccolo genoma di tutte le celle esistenti. Non è molto, ma questa è una svolta paragonabile a Wöhler sintesi di urea. Tale evento è stato una rivelazione, perché si è rotto l’idea che le sostanze chimiche organiche sono state in qualche modo speciale e incapace di sintesi da molecole inorganiche. E che ha portato alla costituzione di tutto il campo della chimica organica, e tutti sappiamo quanto sia importante che è diventata la nostra cultura.

Venter sintesi di una forma di vita semplice è come la sintesi di urea, in quanto ha le potenzialità per portare a qualche nuova possibilità enorme. Preparatevi per questo.

Se i metodi qui descritti possono essere generalizzate, progettazione, sintesi, assemblaggio, e il trapianto di cromosomi sintetici non sarà più un ostacolo al progresso della biologia sintetica. Ci aspettiamo che il costo della sintesi del DNA seguirà quello che è successo con il sequenziamento del DNA e continuano a diminuire in modo esponenziale. Costi di sintesi più bassi, uniti con l’automazione consentirà ampie applicazioni nel campo della genomica sintetica.

Dobbiamo essere consapevoli dei limiti in questo momento, però. E ‘stata una grande impresa di assemblare il cromosoma milione di coppie di basi sintetiche per un micoplasma. Se stai sognando di utilizzare il progetto di Neandertal sequenza per rendere il vostro uomo delle caverne proprio risintetizzato, si sta andando ad avere per apprezzare il fatto che si tratta di un lavoro più di tre ordini di grandezza superiore a costruire un batterio. Si tenga anche presente che la sequenza introdotto nel batterio non è stato esattamente come previsto, ma conteneva prevede piccoli errori che si erano accumulati nel corso del processo di sintesi estesa.

Un trapianto singolo provenienti dal genoma è stato sequenziato sMmYCp235 sintetico. Ci riferiamo a questo ceppo di M. mycoides JCVI-syn1.0. La sequenza ha trovato il progetto destinato ad eccezione dei polimorfismi noti, 8 nuovi polimorfismi di singoli nucleotidi, un trasposone E. coli di inserimento, e di una duplicazione di 85 bp. L’inserimento trasposone corrisponde esattamente la dimensione e la sequenza di IS1, un trasposone in E. coli. E ‘probabile che IS1 infetto il 10-kb sub-assemblaggio seguito del suo trasferimento in E. coli. L’inserto IS1 è fiancheggiata da ripetizioni dirette di M. mycoides sequenza suggerendo che è stato inserito da un meccanismo di recepimento. La duplicazione di 85 bp è il risultato di un non-omologa fine unendo evento, che non è stato rilevato nella nostra analisi di sequenza nella fase di 10 kb. Questi due inserimenti disturbare due geni che sono evidentemente non essenziali.

Così non siamo del tutto in fase di costruzione di nuovi impianti nuovi o animali pluricellulari – che sta andando essere un lungo cammino lungo la strada. Ma significa che possiamo aspettarci di essere in grado di costruire batteri personalizzate all’interno di un’altra generazione, mi pare, e che forniranno alcune grandi nuove potenzialità industriali.

So che ci sono alcune preoccupazioni di ordine etico – Venter menziona anche loro nel documento – ma io non sono personalmente troppo preoccupato per loro ancora. Questa cella creato non è un mostro con dieci volte la forza di una cellula normale e il cervello di un pazzo – in realtà è più fragile e contiene solo i geni si trovano in natura specie (e di un marker qualche innocuo). Quando le tecniche di diventare economicamente pratico, tutti saranno in costruzione batteri specializzati ad eseguire reazioni biochimiche molto specifiche, e di nuovo, stanno andando essere generalisti poveri e non sarà in grado di competere con la sopravvivenza delle specie naturali che sono stati affinato da pochi miliardi di anni di selezione per fecondità e capacità di sopravvivenza.

Dategli un decennio o due, però, e avremo tutti i tipi di nuove funzionalità nelle nostre mani. Le preoccupazioni etiche ora sono un po ‘prematuro, però, perché non abbiamo idea di quello che i nostri figli e nipoti saranno in grado di fare con questo potere. Non credo che avrebbe potuto prevedere Wöhler plastica dalla sua scoperta, dopo tutto: stiamo andando ad avere per sedersi, godersi il giro, e guardare con attenzione per nuove promesse e pericoli emergenti.


Gibson et al. (2010) Creazione di una cellula batterica Controllata da un genoma di sintesi chimica. Science Express.

Lartigue et al. (2009) Creazione di ceppi batterici da genomi che sono stati clonati e ingegnerizzati nel lievito. Science 325:1693-1696.

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...