Vita artificiale: creati 5 cromosomi artificiali, i mattoncini genetici chiave per la vita

Nuovo passo avanti nella creazione della vita artificiale. Cinque cromosomi artificiali del lievito sono stati modellati pezzo per pezzo dagli scienziati, all’interno di una ricerca che punta alla realizzazione del primo genoma sintetico di un lievito. Il lavoro, che si è guadagnato la copertina di ‘Science’, è il frutto del consorzio di ricerca internazionale Sc2.0 impegnato nel Synthetic Yeast Genome Project. In un ‘pacchetto’ di 7 nuovi studi i ricercatori – che avevano già realizzato il primo singolo cromosoma di lievito – descrivono ora come hanno ottenuto 5 nuovi cromosomi artificiali. Inoltre, un gruppo di studiosi della Johns Hopkins University spiega di aver completato la fase di progettazione del genoma del lievito completamente sintetico.

I risultati della ricerca sono, dunque, un passo avanti importante sulla strada della costruzione in laboratorio del primo organismo complesso totalmente sintetico, che poi è l’obiettivo finale del consorzio Sc2.0 (Saccharomyces cerevisiae 2.0). Un obiettivo che prevede la sostituzione di tutti i 16 cromosomi del lievito con ‘gemelli ingegnerizzati’. Una volta completato, il super-lievito artificiale potrà essere usato per produrre versioni migliori di nuovi antibiotici, o anche innovativi biocarburanti, si legge nella ricerca. Il lavoro ha le sue radici in studi iniziati nel 2006, che hanno portato nel 2014 un gruppo guidato da Jeff Boeke, ora al Nyu Langone Medical Center, ad annunciare il primo cromosoma artificiale di lievito (synIII). Ora gli studi su Science descrivono l’assemblamento dei cromosomi synII, synV, synVI, synX e synXI.

Le ricerche sono accompagnate dallo studio che descrive la progettazione del primo genoma del lievito completamente sintetico. Non solo, il team ha messo dei marker genetici su tutti i geni ritenuti non essenziali nei cromosomi artificiali, per poterli cancellare e vedere se questi sopravvivono. Un modo per comprendere meglio quali sono i mattoncini genetici chiave per la vita.

Una volta completate, le cellule di lievito trasporteranno un genoma completamente artificiale – chiamato appunto Sc2.0 – e questo “si rivelerà prezioso per applicazioni accademiche e industriali”, scommette Joel Bader della Johns Hopkins University School of Medicine.

Il “lievito naturale è un organismo importante per la realizzazione di prodotti utilizzati nel campo delle biotecnologie, come gli enzimi o gli antibiotici, ma la sua ottimizzazione per nuovi prodotti non è efficiente – dice Bader -. Il nostro set di cromosomi sintetici permette al genoma del lievito di superare questo problema, ottimizzandosi da solo”.

Oltre ai 6 cromosomi completati, molti altri sono in fase di assemblaggio, e Bader spera che entro 2 anni ogni cromosoma di sintesi sarà inserito in una cellula di lievito. “Non abbiamo ancora incontrato alcun ostacolo fondamentale, quindi siamo sicuramente sulla buona strada”, precisa lo studioso, che spiega come nella fase finale ai 16 cromosomi del lievito ne sarà integrato un 17esimo, completando così il genoma del lievito completamente artificiale.

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